| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-36页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第14-17页 |
| 1.1.1 能源供应需求 | 第14页 |
| 1.1.2 环境保护需求 | 第14-15页 |
| 1.1.3 沿海及海岛社会经济发展需求 | 第15-16页 |
| 1.1.4 基于竖轴水轮机的漂浮式潮流发电装置水动力性能研究的必要性 | 第16-17页 |
| 1.2 潮流及潮流能介绍 | 第17-19页 |
| 1.2.1 潮流运动的特性 | 第17页 |
| 1.2.2 潮流能的储量与分布 | 第17-19页 |
| 1.3 基于竖轴水轮机的漂浮式潮流发电装置开发现状 | 第19-20页 |
| 1.4 竖轴水轮机的开发与研究现状 | 第20-27页 |
| 1.4.1 竖轴水轮机的结构形式与分类 | 第20-21页 |
| 1.4.2 竖轴水轮机的开发现状 | 第21-24页 |
| 1.4.3 竖轴水轮机水动力性能研究现状 | 第24-27页 |
| 1.5 漂浮式载体的开发现状 | 第27页 |
| 1.6 系泊研究概况 | 第27-32页 |
| 1.6.1 系泊分类 | 第27-28页 |
| 1.6.2 系缆的组成 | 第28-29页 |
| 1.6.3 系泊试验研究 | 第29-31页 |
| 1.6.4 系泊理论研究 | 第31-32页 |
| 1.7 论文主要工作内容 | 第32-33页 |
| 1.8 论文创新点 | 第33-36页 |
| 第2章 漂浮式潮流发电装置系泊试验方法与设计 | 第36-63页 |
| 2.1 相似条件 | 第36-37页 |
| 2.2 试验模型 | 第37-42页 |
| 2.2.1 双体船模型 | 第38-40页 |
| 2.2.2 水轮机模型 | 第40页 |
| 2.2.3 模型连接设计 | 第40-42页 |
| 2.3 重心及转动惯量的测量与调整 | 第42-52页 |
| 2.3.1 重心位置的测量与调整方法 | 第42-47页 |
| 2.3.2 转动惯量的测量与调整方法 | 第47-49页 |
| 2.3.3 重心及转动惯量测量与调整装置的设计开发 | 第49-52页 |
| 2.4 系泊模拟 | 第52-55页 |
| 2.4.1 系泊架 | 第53-54页 |
| 2.4.2 系缆 | 第54-55页 |
| 2.5 仪器设备 | 第55-57页 |
| 2.6 测量与布置方案 | 第57-60页 |
| 2.6.1 系缆全组成及布置 | 第57-60页 |
| 2.6.2 姿态航向仪布置 | 第60页 |
| 2.7 系泊架的安装与系缆预张力调节 | 第60-61页 |
| 2.8 试验工况 | 第61-62页 |
| 2.9 本章小结 | 第62-63页 |
| 第3章 漂浮式潮流能发电装置系泊试验研究 | 第63-91页 |
| 3.1 组合模型衰减特性及分析 | 第63-66页 |
| 3.1.1 自由衰减 | 第63-64页 |
| 3.1.2 系泊衰减 | 第64-66页 |
| 3.2 均匀流条件下系泊试验研究及分析 | 第66-79页 |
| 3.2.1 系缆拉力响应特性及分析 | 第66-69页 |
| 3.2.2 组合模型姿态响应及分析 | 第69-79页 |
| 3.2.2.1 横倾与横摇及分析 | 第70-73页 |
| 3.2.2.2 纵倾与纵摇及分析 | 第73-76页 |
| 3.2.2.3 偏向角与艏摇及分析 | 第76-79页 |
| 3.2.3 其他试验现象及分析 | 第79页 |
| 3.3 均匀流条件下水轮机转与不转时的比较试验研究 | 第79-84页 |
| 3.3.1 系缆拉力响应比较及分析 | 第79-80页 |
| 3.3.2 组合模型姿态响应比较及分析 | 第80-83页 |
| 3.3.3 侧向位移比较及分析 | 第83-84页 |
| 3.4 规则波环境下的系泊试验研究及分析 | 第84-87页 |
| 3.4.1 波高和波长-载体模型长度比对模型载荷的影响及分析 | 第85页 |
| 3.4.2 波高和载体-模型长度比对模型运动的影响及分析 | 第85-87页 |
| 3.5 不规则波环境下的系泊试验研究及分析 | 第87-89页 |
| 3.5.1 海浪谱的模拟 | 第87-88页 |
| 3.5.2 系缆的拉力响应 | 第88页 |
| 3.5.3 组合模型的摇动响应 | 第88-89页 |
| 3.6 本章小结 | 第89-91页 |
| 第4章 漂浮式潮流发电装置总体性能研究的基本理论 | 第91-116页 |
| 4.1 水轮机流力数值模拟 | 第91-100页 |
| 4.1.1 基本控制方程 | 第91页 |
| 4.1.2 RANS方程 | 第91-92页 |
| 4.1.3 湍流模型 | 第92-96页 |
| 4.1.4 近璧区处理方法 | 第96页 |
| 4.1.5 离散方法 | 第96-98页 |
| 4.1.6 自由变偏角的模拟 | 第98-100页 |
| 4.2 频域分析理论 | 第100-107页 |
| 4.2.1 坐标系定义 | 第100-101页 |
| 4.2.2 线性速度势 | 第101-103页 |
| 4.2.3 一阶波浪力 | 第103-105页 |
| 4.2.4 平均波浪漂移力 | 第105-106页 |
| 4.2.5 二阶波浪力传递函数矩阵 | 第106-107页 |
| 4.3 锚链静力分析基本理论 | 第107-109页 |
| 4.3.1 锚链的三种状态 | 第107页 |
| 4.3.2 静力分析法 | 第107-109页 |
| 4.4 时域耦合分析理论 | 第109-114页 |
| 4.4.1 时域运动方程 | 第109-110页 |
| 4.4.2 流力的确定 | 第110-111页 |
| 4.4.3 波浪力确定 | 第111页 |
| 4.4.4 水轮机载荷的耦合处理 | 第111-114页 |
| 4.5 本章小结 | 第114-116页 |
| 第5章 漂浮式潮流发电装置总体性能研究 | 第116-158页 |
| 5.1 水轮机流载荷数值模拟 | 第116-132页 |
| 5.1.1 网格划分 | 第116-118页 |
| 5.1.2 计算设置 | 第118页 |
| 5.1.3 水轮机受力结果及其数据拟合 | 第118-129页 |
| 5.1.4 附加质量和阻尼计算 | 第129-132页 |
| 5.2 频域水动力分析 | 第132-142页 |
| 5.2.1 建模和网格划分 | 第132页 |
| 5.2.2 计算结果及分析 | 第132-142页 |
| 5.3 系泊方案及系泊系统受力分析 | 第142-147页 |
| 5.3.1 环境载荷 | 第142-145页 |
| 5.3.2 系泊方案 | 第145-146页 |
| 5.3.3 系泊系统静力分析 | 第146-147页 |
| 5.4 时域耦合计算结果及分析 | 第147-156页 |
| 5.4.1 锚链张力响应 | 第148-151页 |
| 5.4.2 运动响应 | 第151-156页 |
| 5.5 本章小结 | 第156-158页 |
| 第6章 带浮筒的漂浮式潮流发电装置总体性能研究 | 第158-170页 |
| 6.1 浮筒及其布置 | 第158-159页 |
| 6.1.1 浮筒 | 第158页 |
| 6.1.2 浮筒的布置 | 第158-159页 |
| 6.2 锚链 | 第159-160页 |
| 6.2.1 水平链 | 第159-160页 |
| 6.2.2 悬链 | 第160页 |
| 6.3 时域耦合计算及分析 | 第160-168页 |
| 6.3.1 锚链拉力 | 第161-164页 |
| 6.3.2 运动响应 | 第164-168页 |
| 6.4 本章小结 | 第168-170页 |
| 结论 | 第170-175页 |
| 参考文献 | 第175-185页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第185-187页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第187-188页 |
| 致谢 | 第188页 |
