[发明专利]一种岸式振荡水柱波能转化装置模型试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种岸式振荡水柱波能转化装置模型试验装置及方法，属水力物理模型试验领域。一种振荡水柱波能转化装置模型试验装置，装置模型体前部通过定位螺丝与前墙相连，模型体上部依次布置有浪高仪和通过气流通道连接的气压传感器和阻尼片，模型体两侧布置有带遮护板夹层的遮护板用以将模型体内部形成密闭性良好的气室结构，模型体下部背浪侧区域布置有压载块，模型体下部迎浪侧区域通过卡槽安装有附加模型，卡槽上布置有隔水铺盖；一种岸式振荡水柱波能转化装置模型试验装置的方法，包含有以下步骤：试验准备过程、试验过程、整理仪器过程和数据处理及分析过程。本发明装置设计新颖，结构简单，整体性好，可适用工况广泛，试验精度高；试验过程操作方便，试验效率高，试验设计灵活等优点。

技术领域

本发明涉及近海工程水力模型试验领域，具体涉及一种岸式振荡水柱波能转化装置模型试验装置及方法。

背景技术

在自然界中，海洋面积约占地球总面积71％，其中蕴含的波浪能储量巨大，全球可开发的波浪能年储量可达2TW，并且一年内90％的时间都可以进行波浪发电。波浪能作为一种优质的可再生能源，其科学开发对缓解能源危机和解决环境污染问题具有十分重要的意义。

为开发利用波浪能，许多海洋国家积极开展关于波浪能开发利用的研究，并取得较大进展，已探索设计出多种类型的波浪能转化利用装置。现有的波浪能利用装置根据其结构形式可分为点头鸭式、振荡浮子式、振荡水柱式等，其中，振荡水柱(OWC)型波能转换装置因其结构简单、适应性强、耐久性好等优点受到人们的广泛关注。但在实际工程领域，振荡水柱波能转化装置尚未走进成熟商业化投产阶段，其性能和结构型式尚需进一步优化。因此，有必要针对振荡水柱波能利用装置对其几何形状、阻尼与装置整体波能转化率之间的关系进行探索，并对振荡水柱波能转化装置的几何形状进行进一步的优化，寻求装置波能转化率与结构设计成本之间的最优组合。

现已公布的专利方案中，关注于振荡水柱波能转化装置模型试验设计的技术方案还较为缺乏；已开展的振荡水柱波能转化装置模型试验过程中大多存在着装置模型构件繁多，结构复杂，每次试验过程需重新制作模型从而导致的试验成本过高等问题；同时已有模型试验设计中鲜有考虑探究装置模型几何形状变化、阻尼变化耦合作用下装置整体波能转化率之间影响关系的技术方案。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种岸式振荡水柱波能转化装置模型试验装置及方法，尤其适用针对几何形状及阻尼变化条件下，探究装置整体波能转化率及水动力特性与上述因素影响关系的岸式振荡水柱波能转化装置模型试验装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：