空间并联弹簧波能转换装置水动力学研究 |
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引用本文: | 姚涛,李桐先,王玉龙,王志华.空间并联弹簧波能转换装置水动力学研究[J].制造业自动化,2023(9):133-138. |
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作者姓名: | 姚涛 李桐先 王玉龙 王志华 |
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作者单位: | 1. 河北工业大学机械工程学院;2. 山西大同大学机电工程学院;3. 河北工业大学电气工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金面上项目(51775166); |
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摘 要: | 针对波浪能转换装置(WEC)能量捕获效率问题,设计了一种含有空间并联弹簧组件的非线性动力输出系统(PTO)。基于牛顿第二定律建立了浮子垂荡运动微分方程,获得给定波浪激励下振荡浮子的运动学规律。基于入口边界法构建三维规则波数值波浪水槽,并进行了波能转换装置流固耦合动力学仿真分析,计算结果同理论模型结果一致。进一步考虑空间并联弹簧的弹性系数、空间几何夹角以及波高、波浪周期等波浪参数对装置波能转换效率的影响,获得PTO系统弹簧刚度系数的优化设计区间以及弹簧空间夹角取值区间。研究结果对非线性波能转换器的设计与优化具有重要的工程意义。
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关 键 词: | 并联弹簧 波能转换装置 流固耦合 水动力学 |
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