波浪能装置设计模型及其解析求解

摘要

本文通过对波浪能装置设计模型进行简化，得出一种快速且准确地提升波浪能转化效率的解决方案.首先，从分析波浪能装置在海水中的垂荡运动出发，将该装置简化为多自由度线性系统，通过分别对浮子和振子进行受力分析、建立微分方程，利用数值模拟的方式求解，给出浮子和振子从静止到进行垂荡运动各时刻的运动状态；然后，通过调节阻尼器阻尼系数的形式及其数值，计算出使得PTO系统平均输出功率最大的阻尼系数；最后，通过对弹簧刚度的稳定性检验说明该模型可拓展至其他不同的情况，具有普适性.本文模型对于提高波浪能装置的能量转换效率具有指导意义.

关键词

波浪能装置 / 垂荡运动 / 多自由度线性系统 / 多元微分方程