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波浪与直墙前多层透空薄板作用的解析研究被引量：6: 2017年; 文章基于势流理论下均匀透空薄板内部流体连续方程和忽略对流项的欧拉方程,得到薄板内流体水平速度与压力差间的关系,进而建立了波浪与直墙前单层和多层透空薄板作用模型,通过匹配薄板两侧的边界条件,可求得直墙前透空薄板对波浪的反射系数、透射系数以及波能的吸收率。算例针对水深2.5 m,入射波浪周期3.5 s的工况,研究了直墙前12 m范围内设置不同层数透空薄板时,反射系数、透射系数及波能吸收率随组合参数G的变化,结果表明当布置四层透空薄板且0.8; 耿宝磊王荣泉宁德志张慈珩赵鹏; 关键词：波浪吸收率反射系数透射系数

双气室振荡水柱波能装置水动力特性研究: 为了应对持续增长的能源需求和使用化石能源引发的环境问题,世界各国都在寻求开发可再生能源。波浪能作为海洋可再生能源的一种吸引了世界各海洋国家的关注。在众多的波浪能转换技术中,振荡水柱(OWC)式波能装置被广泛认可为最先进技...; 宁德志王荣泉Mayon Robert; 关键词：OWC 水动力特性; 文献传递

双气室振荡水柱波能装置水动力特性研究被引量：3: 2020年; 为了应对持续增长的能源需求和使用化石能源引发的环境问题,世界各国都在寻求开发可再生能源。波浪能作为海洋可再生能源的一种吸引了各国的关注。在众多的波浪能转换技术中,振荡水柱(OWC)式波能装置被广泛认可为最先进技术之一。关于OWC水动力特性的研究中,绝大部分都是基于单气室OWC装置,然而该装置只有在波浪频率在其共振频率附近时才是高效的。为了提高装置的能量转换效率和在更宽波频条件下吸收波能的能力,双气室式OWC波能装置的概念被提了出来,并进行了一定的测试。作为前期单气室OWC装置研究工作的拓展,该研究考虑具有两个独立气室的固定式OWC波能装置,并与单气室OWC波能装置的水动力性能进行了对比。采用实验和数值的方法对双气室OWC装置的水动力效率、波面变化和气室压强进行了模拟研究。数值模型基于完全非线性高阶边界元方法建立,并引入人工黏性近似由于气室前墙诱发的水体黏性效应。模型实验在大连理工大学的波流水槽内开展。研究发现,与单气室结构相比,双气室结构能够拓宽OWC装置的有效频带宽度和改善装置的水动力性能,这些发现有助于实际工程中OWC波能装置的设计和应用。; 王荣泉宁德志MAYON Robert; 关键词：OWC 水动力特性

不规则波作用下岸基式振荡水柱波能装置的水动力性能研究: 2024年; 为了研究真实海域中振荡水柱(OWC)波能转换装置的水动力性能,本文基于势流理论和高阶边界元方法,建立了不规则波与岸基式OWC波能装置相互作用的二维非线性数值模型,不规则波基于JONSWAP谱生成。为了考虑由于水体黏性引起的能量耗散,在气室内水面边界条件中引入人工黏性阻尼。并在大连理工大学波流水槽中开展了物理模型试验,对数值模型的有效性进行了验证。研究发现,在不规则波作用下,OWC波能装置的水动力效率相较于规则波作用下有所降低,特别是在低频波区域效率差值最大。与规则波相比,不规则波浪作用下装置峰值效率对应的频率变大。气室内的相对水面高程随着有效波高的增加而降低,而气室内相对气压则随有效波高的增加而增大。OWC波能装置的水动力效率受有效波高的影响较小,其峰值效率对应的频率不受波浪非线性的影响。本文可以为OWC波能装置的设计提供参考。; 傅磊傅磊宁德志王荣泉; 关键词：不规则波

孤立波作用下振荡水柱波能转换装置的越浪研究被引量：2: 2023年; 为研究海啸等浅水大波与振荡水柱波浪能转换装置(OWC-WEC)作用时的越浪现象,本文利用开源软件OpenFOAM,并采用孤立波作为输入波形进行数值模拟研究。该模型求解守恒型N-S方程,其中孤立波采用waves2Foam造波模块进行数值造波,通过对比数值模拟结果与模型实验结果验证该数值模型的有效性。研究发现:用以往基于防波堤模型得到的经验公式不能准确预测浅水波与振荡水柱波浪能转换装置的越浪量、越浪厚度等物理量,数值模拟结果与经验公式趋势保持一致,但经验公式预测的结果明显偏大。越浪流在顶板上方主要以匀速传播,传播速度随相对波高增大而增大。发生越浪现象的同时,出现了顶板砰击现象,砰击压强随相对波高的增高而降低并且砰击点随之逐渐向后移动。本文以期为岸式或集成于防波堤的振荡水柱波浪能转换装置的设计提供参考。; 牟迪王荣泉宁德志陈丽芬; 关键词：海啸 OPENFOAM 孤立波越浪量砰击

透空防波堤和振荡水柱波能装置集成系统水动力性能研究被引量：1: 2025年; 开发和利用可再生能源是解决能源危机的重要途径。波浪能作为一种可再生能源引起了世界各国的关注,其中振荡水柱(Oscillating Water Column,OWC)式波能装置是一种应用最广泛的波浪能转换技术。关于OWC的研究多集中于如何提高能量转换效率,但是由于海况的复杂性,装置面临很大的生存压力,提高装置的生存能力变得愈加重要。透空式防波堤形式已经有很多应用,它对高频短波消浪效果很好,对低频长波则较差,而振荡水柱波能装置对长波吸收能力较强。该研究将透空式防波堤和OWC装置有效结合起来,基于线性势流理论,运用分离变量法和特征函数匹配法建立了解析模型,研究了单独透空式防波堤形式下,不同开孔率对反射系数的影响;之后研究了集成系统下透空结构与OWC装置距离对反射系数、水动力效率等的影响,并与单独透空式防波堤和单独OWC装置对比,说明集成装置消浪的优越性。; 张翔宇宁德志MAYON Robert王荣泉; 关键词：防波堤反射系数

抛物线型波能汇聚装置聚能特性研究: 2025年; 波浪能作为绿色可再生能源,是中国实现碳中和目标不可忽视的组成部分,同时也可为能源转型作出贡献。然而,近岸沿海地区的波浪能量密度较低,布放于此的波浪能发电装置的效率也较低。使用抛物线型波能汇聚装置能够将波浪能量聚焦到特定区域,从而显著增加可用的波浪能量以供波浪能转换装置俘获利用。该文通过数值模拟和物理模型实验,分析了不同波浪周期下抛物线型波能汇聚装置的焦距变化对波浪能量聚集的影响。研究发现,波能聚焦位置围绕理论焦点随波浪周期循环往复移动,波能聚焦区域以理论焦点为中心沿弦长方向对称分布。随着焦距的减小与入射波浪周期的缩短,理论焦点位置的波能聚焦效果愈发优异。; 葛茂昆宁德志王荣泉孙毅超; 关键词：BOUSSINESQ

旅顺新港旅游休闲区波浪数值模拟研究被引量：1: 2017年; 工程海域的波浪条件是港口规划设计中需要考虑的首要因素。针对旅顺新港旅游港区扩建预案,应用水动力学软件MIKE21的SW和BW数学模型对防波堤建设前后工程海域的波浪场进行数值模拟。根据工程区域水深及地形变化特点,采用远场大区域推算与近场小区域精细模拟相结合的方法,计算了拟建水工建筑物的设计波浪要素及港内波况。结果表明:工程受NW和NNW方向波浪影响较大,当重现期为50 a时,外护岸、防波堤和泊位处的有效波高分别为4.74 m、5.66 m和1.10 m;若在防波堤和外护岸西侧增加一条垂直于NW方向的潜堤,外护岸、防波堤和泊位处的有效波高分别降至3.43m、3.79 m和0.75 m。; 刘昌凤刘昌凤郑兴王荣泉王荣泉; 关键词：波浪 MIKE21 数值模拟

矩形容器内液体共振晃荡的数值模拟研究: 本研究针对矩形容器内液体晃荡的水平一阶共振、二阶共振和垂向Faraday共振问题,采用时域高阶边界元方法建立自由水面满足完全非线性边界条件的数学模型。求解中采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶龙格库塔方法...; 宁德志王荣泉宋伟华滕斌钱弈心; 关键词：晃荡; 文献传递

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王荣泉

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