机械工程学报

作者：刘常海, 胡敏, 杨庆俊, 冯伟, 包钢, 曾亿山

单位：1. 合肥工业大学机械工程学院 合肥 230009;2. 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室 杭州 310027;3. 哈尔滨工业大学机电工程学院 哈尔滨 150001

关键词：波浪能,半物理仿真,发电系统,液压驱动系统；

基金：国家自然科学基金（52005144，52075139，51905139）、中央高校基本科研业务费（JZ2020HGQA0195，JD2020JGPY0007）和流体动力与机电系统国家重点实验室开发基金课题（GZKF-202015，GZKF-201812）资助项目。

波浪能发电装置下海部署前评估其发电系统性能对装置的研发至关重要。目前评估方式主要有计算机仿真和实验室水池试验或者海试。计算机仿真依赖于精确的数学模型，实验室水池测试和海试耗资大，且小模型物理试验有时难以准确反映原型的实际情况。为了解决这一问题，研究一套能模拟波浪作用的半物理仿真试验平台，通过在仿真回路中接入真实的发电系统，并设计一套液压驱动系统实时复现波浪作用下浮子的运动，无需实验室水池或者海试便可实现装置下海部署前对其发电系统性能进行测试。为验证半物理仿真试验方案的可行性，以中国典型海况为例，以筏式波浪能发电装置为研究对象，设计制造出半物理仿真试验平台。在此基础上，研究液压驱动系统的跟踪性能和发电系统的性能。结果表明，所设计的液压驱动系统能很好地复现波浪作用下两筏体间的相对纵摇运动，半物理仿真试验平台的测试结果能较好地反映发电系统的性能。研究成果为模拟波浪能发电和评估其发电系统性能提供一种相对廉价又有效的试验方式。

来源：2021年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2021年第10期