变形状波浪能转换器的运动动态建模
动力系统
2022-12-14 v3
摘要
在近期提出的变形状垂荡波浪能转换器中，浮标主动改变其形状以响应变化的入射波。在本研究中，描述了一种用于球形变形状波浪能转换器的拉格朗日动态建模方法。利用经典弯曲理论并基于 Love 近似写出柔性体的应力-应变方程。弹性球壳被假定具有轴对称振动行为。采用 Rayleigh-Ritz 离散化方法求球壳振动模型的近似解。提出了一种新颖的运动方程，作为柔性浮标 Cummins 方程的替代。此外，提出了考虑浮标模态形状的新型水动力系数。所开发的动态模型与开源边界元法软件 NEMOH 耦合。使用 MATLAB 进行双向与单向流固耦合仿真，以研究在波浪能转换器中采用柔性形状浮标对其轨迹与功率产出的影响。最终，变形状浮标在所有测试的波浪条件下均能获取更多能量。
引用
@article{arxiv.2210.17297,
title = {Dynamic modeling of the motions of variable-shape wave energy converters},
author = {Mohamed A. Shabara and Ossama Abdelkhalik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.17297},
year = {2022}
}
备注
29 pages, 13 figures; Renewable and Sustainable Energy Reviews, v173 (2023) in progress. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2201.08942