波浪发电支撑结构强度分析与浮筒优化设计
随着不可再生能源的日益消耗，世界面临着严峻的能源危机，各国纷纷把目光投向了可再生的海洋能资源，波浪能是海洋能中最具有经济价值的可再生能源。近年来，波浪发电设备的种类越来越多，但许多设备投入运行后短期内便被海浪冲刷侵蚀以致损坏。因此，如何保证波浪发电设备的安全可靠性成为了各国学者研究的新课题。
本文依托某公司波浪发电项目方案，对波浪发电装置的支撑结构进行了设计，考虑典型的环境条件和两种典型水深，采用ANSYS软件对其进行了结构强度分析，确定各设计方案中，钢筋混凝土支撑结构是否达到安全工作要求。同时，对波浪发电的浮筒进行水动力分析，依据不同尺寸浮筒获得能量的多少，对浮筒进行优化设计，给出安全裕度内，最具经济性的设计方案。
本文分别针对14m水深和20m水深两种情况进行波浪发电支撑结构设计，设计过程中考虑工作工况与极端工况两种情况。经计算，最后得到以下结论：如果波浪发电设备选在水深14m的海域，此时采用直径为2.5m的支撑结构可保证安全工作要求。如果工程所在海域水深20m，则需要采用直径为2.8m的钢筋混凝土支撑结构。浮筒最优设计为上部直径14米，下部直径8.5米的设计方案，此种设计可获得较大发电量。
波浪发电;支撑结构;非线性分析;水动力分析;强度分析;浮筒优化设计
中国海洋大学
硕士
水利工程
王树青
2012
中文
TM612;P743.1
76
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）