| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 选题背景 | 第14-17页 |
| 1.1.1 能源供给 | 第14-16页 |
| 1.1.2 波浪能技术转换原理 | 第16-17页 |
| 1.2 波浪能转换技术研究现状 | 第17-24页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第17-21页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第21-24页 |
| 1.3 波浪能装置水动力研究进展 | 第24-31页 |
| 1.3.1 理论研究进展 | 第24-28页 |
| 1.3.2 试验研究进展 | 第28-31页 |
| 1.3.3 存在的主要问题 | 第31页 |
| 1.4 论文主要工作内容 | 第31-32页 |
| 1.5 论文创新点 | 第32-34页 |
| 第2章 CFD基本理论 | 第34-46页 |
| 2.1 基本控制方程 | 第34-36页 |
| 2.1.1 质量守恒方程 | 第34-35页 |
| 2.1.2 动量守恒方程 | 第35页 |
| 2.1.3 能量守恒方程 | 第35页 |
| 2.1.4 通用形的控制方程 | 第35-36页 |
| 2.2 湍流基本方程和模型 | 第36-42页 |
| 2.2.1 基本方程 | 第36-37页 |
| 2.2.2 湍流模型 | 第37-42页 |
| 2.3 CFD的求解过程 | 第42-45页 |
| 2.3.1 建立控制方程 | 第42-43页 |
| 2.3.2 确定边界条件和初始条件 | 第43页 |
| 2.3.3 计算网格的生成 | 第43-44页 |
| 2.3.4 方程的离散 | 第44页 |
| 2.3.5 边界条件的离散 | 第44页 |
| 2.3.6 求解离散方程 | 第44-45页 |
| 2.3.7 输出结果 | 第45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第3章 波浪能装置中浮子运动的CFD方法研究 | 第46-82页 |
| 3.1 数值水池及浮子运动CFD模拟方法 | 第46-53页 |
| 3.1.1 二维波浪方程 | 第46-47页 |
| 3.1.2 浮子运动方程 | 第47页 |
| 3.1.3 计算域选取 | 第47-48页 |
| 3.1.4 网格划分 | 第48-49页 |
| 3.1.5 边界条件的设置 | 第49页 |
| 3.1.6 湍流模型 | 第49页 |
| 3.1.7 时间步长的选取 | 第49-50页 |
| 3.1.8 收敛精度的选取 | 第50页 |
| 3.1.9 数值水池的模拟技术 | 第50-53页 |
| 3.2 数值水池波浪场模拟验证 | 第53-57页 |
| 3.2.1 线性波的模拟 | 第53-54页 |
| 3.2.2 高阶Stokes波的模拟 | 第54-55页 |
| 3.2.3 波浪场 | 第55-57页 |
| 3.3 圆柱形浮子运动的CFD模拟有效性验证 | 第57-66页 |
| 3.3.1 浮子参数 | 第57-58页 |
| 3.3.2 CFD参数对模拟结果的影响 | 第58-64页 |
| 3.3.3 结果验证 | 第64-66页 |
| 3.4 圆台浮子运动的CFD模拟有效性验证 | 第66-70页 |
| 3.4.1 试验简介 | 第66-67页 |
| 3.4.2 结果对比 | 第67-70页 |
| 3.5 圆柱形浮体与波浪非线性相互作用的CFD模拟 | 第70-81页 |
| 3.5.1 线性波上浪问题 | 第70-75页 |
| 3.5.2 非线性波抨击问题 | 第75-78页 |
| 3.5.3 绕射及辐射效应 | 第78-81页 |
| 3.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 第4章 不同构型浮子的运动及能量吸收特性研究 | 第82-106页 |
| 4.1 四种构型浮子及参数 | 第82-84页 |
| 4.1.1 平底圆柱和半球底圆柱 | 第82-83页 |
| 4.1.2 平底开孔圆柱和圆台 | 第83-84页 |
| 4.2 浮子垂荡运动的CFD模拟方法 | 第84-87页 |
| 4.2.1 平底圆柱和半球底圆柱 | 第84-85页 |
| 4.2.2 平底开孔圆柱和圆台 | 第85-87页 |
| 4.3 浮子垂荡运动和水动力特性 | 第87-101页 |
| 4.3.1 平底圆柱和半球底圆柱 | 第87-91页 |
| 4.3.2 平底开孔圆柱和圆台 | 第91-101页 |
| 4.4 不同构型浮子垂荡能量吸收性能 | 第101-105页 |
| 4.4.1 俘获宽度比 | 第102-103页 |
| 4.4.2 平底和半球底圆柱浮子俘获宽度比 | 第103-104页 |
| 4.4.3 平底开孔圆台浮子俘获宽度比 | 第104-105页 |
| 4.5 本章小结 | 第105-106页 |
| 第5章 系泊双浮体波浪能装置的水动力及能量特性研究 | 第106-148页 |
| 5.1 两种双浮体波浪能装置的结构及参数 | 第106-108页 |
| 5.2 双浮体波浪能装置的受力及运动方程 | 第108-111页 |
| 5.2.1 系泊装置受力分析 | 第108-109页 |
| 5.2.2 系泊双浮体耦合运动方程 | 第109-110页 |
| 5.2.3 耦合运动方程的求解思路 | 第110-111页 |
| 5.3 柱体对浮子运动的影响 | 第111-115页 |
| 5.3.1 静止柱体对流场的影响 | 第112-113页 |
| 5.3.2 运动柱体对浮子垂荡的影响 | 第113-115页 |
| 5.4 PTO阻尼系数变化的影响特性 | 第115-122页 |
| 5.4.1 PTO阻尼系数对运动及受力的影响 | 第115-117页 |
| 5.4.2 俘获宽度比 | 第117-118页 |
| 5.4.3 装置周围的流场 | 第118-122页 |
| 5.5 锚链弹性系数变化的影响特性 | 第122-125页 |
| 5.5.1 锚链弹性系数对运动及受力的影响 | 第122-125页 |
| 5.5.2 俘获宽度比 | 第125页 |
| 5.6 固有周期的调控 | 第125-135页 |
| 5.6.1 整体吃水的调控 | 第126-129页 |
| 5.6.2 浮子和柱体质量的共同调控 | 第129-132页 |
| 5.6.3 质量和锚链弹性系数的共同调控 | 第132-135页 |
| 5.7 非线性PTO | 第135-145页 |
| 5.7.1 速度指数为 0.5 的情况 | 第135-137页 |
| 5.7.2 速度指数为2的情况 | 第137-139页 |
| 5.7.3 线性与非线性PTO的区别 | 第139-142页 |
| 5.7.4 线性与非线性组合的PTO | 第142-144页 |
| 5.7.5 线性与非线性PTO的组合控制模式 | 第144-145页 |
| 5.8 本章小结 | 第145-148页 |
| 第6章 双自由度波浪能装置的水动力及能量特性研究 | 第148-174页 |
| 6.1 双自由度波浪能装置的CFD方法 | 第148-153页 |
| 6.1.1 装置结构及原理 | 第148-149页 |
| 6.1.2 计算模型的建立 | 第149-150页 |
| 6.1.3 网格的划分 | 第150页 |
| 6.1.4 边界条件的设置 | 第150-151页 |
| 6.1.5 收敛精度的控制 | 第151-152页 |
| 6.1.6 结果验证 | 第152-153页 |
| 6.2 单自由度垂荡特性研究 | 第153-157页 |
| 6.2.1 垂荡RAO | 第154-155页 |
| 6.2.2 共振条件下的垂荡性能 | 第155-157页 |
| 6.3 单自由度纵摇特性研究 | 第157-162页 |
| 6.3.1 纵摇RAO | 第157-158页 |
| 6.3.2 共振条件下的纵摇性能 | 第158-162页 |
| 6.4 垂荡和纵摇双自由度特性研究 | 第162-173页 |
| 6.4.1 自由振荡 | 第162-164页 |
| 6.4.2 阻尼振荡 | 第164-173页 |
| 6.5 本章小结 | 第173-174页 |
| 结论 | 第174-176页 |
| 参考文献 | 第176-184页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第184-186页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第186-188页 |
| 致谢 | 第188页 |