设计了一种海洋立管涡激振动涡轮式抑振-俘能装置,并在波-流联合水槽中对3种不同覆盖率的抑振-俘能装置进行试验研究。通过变化外流流速与装置覆盖率,分析立管的位移均方根、抑振效率、发电量等参数,揭示不同流速与不同覆盖率对装置抑振效率及俘能效率的影响;并结合装置发电效率和抑振效率,探索俘能与涡激振动抑制之间的耦合作用机理。研究结果表明:涡轮式抑振-俘能装置可以有效降低立管的振动幅值,在试验约化速度范围内的整体抑振效率高于60%,最大抑振效率可达97.13%;当约化速度满足装置俘能发电的最低限值后,发电量随着约化速度的增加稳步提升;抑振效率对于覆盖率的敏感度较低,抑振-俘能装置的发电效率受约化速度影响较大,在高约化速度下装置既能有效地抑制涡激振动,同时还能够达到理想的发电效率,发电量在最大值时,抑振效率为81.85%。

任啸辉,李朋,王传振,刘震,陈鑫,娄敏,朱立,王业硕,黄一杰.海洋立管涡激振动抑振-俘能装置试验研究[J/OL].山东科技大学学报(自然科学版):1-10[2023-06-18].DOI:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.006.