质量比对圆柱体流致振动能量捕获效率的影响

结合结构振动方程和非线性流体振子方程得到耦合模型并进一步得到能量捕获效率计算公式,根据Stappenbelt的实验设置对双自由度的圆柱体流致振动进行数值模拟,分析不同质量比在低阻尼比条件下的振动响应,发现随质量比增加,顺流向和横向的振幅均减小。对无量纲振幅比的分析表明,阻尼比大于0.1时,不同质量比下的顺流向振动比横向振动更小,可忽略。能量捕获效率分析结果指出低质量比条件具有较高的捕获效率,对比不同阻尼比条件发现,在阻尼比为0.05且质量比最低时出现最高的捕获效率38%。     

大型船用高倍泡沫发生器参数设计及试验研究

摘 要：高倍泡沫发生器作为一种大型舰船使用的消防设备,在扑救LNG和油火方面有着重要作用。发泡倍数作为该设备的重要指标,受风压、风速等参数影响较大,需要开展设计和试验研究。针对导风筒结构的层数、角度和间距等参数开展数值模拟,得到不同工况下发泡网处的风速分布规律,并开展网孔尺寸对发泡倍数的试验研究。结果表明,导风筒层数增加以及角度和间距匹配,能有效提高风速均匀性,网孔尺寸的增大能有效增加风压,但会导致发泡倍数下降。     

海流能发电系统圆柱体振子涡激振动轨迹研究

利用振子的涡激振动进行海流能发电是当前海洋可再生能源研究的热点之一,振子的运动轨迹对发电效率和结构形式具有巨大影响。以范德波尔方程建立双自由度的结构和尾流振子耦合方程,对不同阻尼比、质量比和约化速度的振子轨迹进行分析。结果表明,约化速度是影响运动轨迹形状的主要因素,在约化速度为4~8范围内运动轨迹存在巨大变化,且在此范围内,质量比的改变引起顺流向振幅发生17倍的变化,而阻尼比则引起横向振幅产生了22倍的改变。这说明在发电系统设计中选择低质量比、低阻尼比能够有效提高发电效率和结构寿命。