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具有柔性结构片材的振荡水柱波浪能转换装置以提高功率输出
Oscillating water column wave energy converter with flexible structured sheet material for enhanced power output
Yang Huang · Guillermo Idarrag · Farhad Abad · Xiao Qing 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333
摘要 柔性波浪能转换器（FlexWECs）因其在极端海洋条件下提升效率、可靠性和生存能力的潜力而日益受到关注。本研究探讨了两种提升FlexWEC性能的策略：定制材料特性与优化结构构型。开发了一种具有特定图案的结构片材，以在较低外部载荷下提高装置的功率输出；同时研究了膜材预拉伸对系统固有频率的调节作用及其对动态响应的改善效果。通过单轴拉伸试验表征了该材料的力学行为，并采用超弹性YEOH模型描述其非线性响应。开展了高保真流固耦合数值模拟，对比分析采用新型结构片材与传统天然橡胶的柔性振荡水柱式波浪能转...
解读: 该柔性结构材料与预拉伸优化技术对阳光电源海上风电储能系统及海洋能源开发具有重要借鉴价值。研究中的超弹性材料建模、流固耦合仿真方法可应用于PowerTitan储能系统的机械应力分析,优化电池模组在海洋环境下的抗疲劳设计。预拉伸调频策略启发ST系列PCS的谐振频率优化,通过预调控制参数提升动态响应性能。...
基于“潘笛”式多振荡水柱
M−OWC）防波堤系统的宽带波能转换
Yinong Hu · Yong Cheng · Saishuai Dai · Zhiming Yuan 等5人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.333
摘要 多数波浪能转换装置（WEC）由于其设计理念主要集中于将WEC的固有频率与海况谱中的单一峰值频率相匹配，因而捕获带宽相对较窄。本文提出一种创新性的“潘笛”式WEC结构，并将其集成于防波堤中。该设计包含多个振荡水柱（OWC）单元，每个单元具有不同的固有频率。通过策略性地调节这些频率，使其覆盖更宽范围的海况谱，而不仅仅匹配峰值频率，从而实现更宽的捕获带宽。本研究采用经过实验验证的计算流体动力学（CFD）方法，评估所提出设计在不规则波浪中的水动力性能。这一新概念通过面对波浪的前部腔室、中部腔室和后...
解读: 该宽频波浪能转换技术对阳光电源储能系统具有重要借鉴价值。其多腔室分频段谐振设计理念可应用于ST系列PCS的多模块协同控制:通过不同储能单元针对性响应电网不同频段扰动,实现宽频段功率调节。类似'排箫式'多振荡水柱的解耦设计,可优化PowerTitan储能系统中多PCS并联拓扑,各单元独立PTO(功率输...