2024波浪能發(fā)電裝置輸出功率的微分方程模型

目錄TOC\o"1-3"\h\u11291. 332942. 3319382.1. 3125372.2. 5270353. 6238293.1. 648563.2. 6181854. 729,000TW[1]1.6107kW[2]，具備規(guī)?；_(kāi)發(fā)波浪能發(fā)電裝置(waveenergyconverter,WEC)的能量轉(zhuǎn)換效率是波浪能規(guī)模化利用的關(guān)鍵問(wèn)題之一。o作為原點(diǎn)，同時(shí)規(guī)定初始時(shí)刻為t0時(shí)刻，波浪能裝置初始狀態(tài)情況如1所示。Figure1.Schematicdiagramoftheinitialmomentof1.圖中，h0.8m，h3.0m，h0.5m，x0x0x0 x0x0 mMggVSx0 0V1S 30 mgkx0x0l0 代表彈簧剛度，1025kgm3為海水密度，S0=πm2為圓錐底面積，h1=0.8m為圓錐部分高度。易求XMt0tXmt0t時(shí)刻的垂蕩位移。由位置坐標(biāo)與位移Xtxtx0xt Xtxtx0xt FdFsFd。f4089N為波浪激勵(lì)力振幅，ω2.2143s?1dvMtvmt，其中，比例系數(shù)為且0,1000000,1Fr：浮體在海水中做垂蕩運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)興起波浪，從而產(chǎn)生對(duì)浮體搖蕩運(yùn)動(dòng)的阻力，稱為例系數(shù)為興波阻尼系數(shù)r167.8395NSm，F(xiàn)rrvMt。 V錐S0xMt Vt h1xMtV,xt

Fq：浮體在海水中做垂蕩運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到使浮體回到平衡位置的作用力，稱為靜水恢復(fù)Fq。靜水恢復(fù)力本質(zhì)為重力與浮力的合力，因此本文考慮重力與浮力，而非靜水恢復(fù)力。mvmtmgFsFdmvmtmgFsFd

tMgFsFdFbFeMtmgFs

tvt vtvttvtmi m mMti1vMti1tXMtimti1vmti1tXmtitii結(jié)果誤差越小，因此在條件允許的情況下，?t越小越好，文選取?t0.01s，根據(jù)有限差分方程組中的迭P也隨之而出，P0Pd

i

Pti vtvt M mvtvttvtMi M Mvmti1vmtitvmtiXMti1vMti1tXMtiin?t40個(gè)波浪周期，其中=0.01s。模型中主要含有比例系數(shù)兩個(gè)變量，本文采用多重搜索算法同時(shí)對(duì)進(jìn)行選取步長(zhǎng)10000.1，進(jìn)行遍歷求解最佳取值范圍，結(jié)果如2Figure2.Surfaceplotofaverageoutputpower—preliminary2.選取步長(zhǎng)1000.001，進(jìn)一步搜索，結(jié)果如3100,0