Hydrodynamic Analysis of 3-SPS Wave Energy Conversion Device

机译：3-SPS波能转换装置的流体动力学分析

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Wave energy has the advantages of high energy density, renewability, and wide distribution, and has been highly valued by many coastal countries. The wave energy conversion device can convert wave energy into electric energy, which is of great significance for alleviating problems such as energy crisis and greenhouse effect. The traditional wave energy conversion device can only gain the energy along the heave direction, and the kinetic energy of the buoy is not fully utilized. To improve the energy utilization efficiency of the wave energy conversion device, this paper proposed a new type of 3-SPS wave energy conversion device. Based on linear waves and Lagrangian equation, a hydrodynamic model of the device was established. The displacement and velocity of the device float under the action of linear waves were analyzed. The results show that the 3-SPS wave energy conversion device can collect the kinetic energy of the buoy in its heaving, surging and pitching movement at the same time; the kinetic energy of the buoy in the heaving direction is much greater than the kinetic energy in the surging and pitching directions; the buoy can capture kinetic energy in multiple directions of motion, indicating that the 3-SPS wave energy conversion device has a high energy utilization efficiency. This paper provides some useful references for the optimal design of the new wave energy device.

机译：波动能量具有高能量密度，可再生性和广泛分布的优势，并且受到许多沿海国家的高度重视。波能转换装置可以将波浪能转化为电能，这对于减轻能量危机和温室效应等问题具有重要意义。传统的波能转换装置只能沿着升降方向获得能量，并且不充分利用浮标的动能。为了提高波能转换装置的能量利用效率，本文提出了一种新型的3-SPS波能转换装置。基于线性波和拉格朗日方程，建立了该装置的流体动力学模型。分析了在线性波的作用下的装置浮动的位移和速度。结果表明，3-SPS波能量转换装置可以同时收集其浮标，澎湃和俯仰运动的浮标的动能;浮标的浮标的动能远大于汹涌和俯仰方向的动能;浮标可以在多个运动方向上捕获动能，表明3-SPS波能量转换装置具有高能量利用效率。本文为新波能量设备的最佳设计提供了一些有用的参考。

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作者
Zhifei Ji; Xiaodong Yuan; Min Lin; Jianyu Fan;
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年度 2021
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