基于SPH方法的漂浮摆波浪能发电装置水动力特性研究的任务书.docx

基于SPH方法的漂浮摆波浪能发电装置水动力特性研究的任务书
一、任务背景
海洋资源是未来发展的重要领域之一，其中海洋能源也是解决能源问题的重要途径。浪能是海洋能源中的主要成分之一，其具有分布广、能量富集、提供可再生的能源等优势，也因此备受关注。而漂浮摆波发电技术是一种利用浪能转换为电能的技术，其应用前景非常广阔。
基于SPH方法的漂浮摆波浪能发电装置水动力特性研究任务旨在通过数值模拟方法，研究漂浮摆波浪能发电装置在波浪条件下的水动力特性，并探究其最佳性能工作条件，为漂浮摆波发电技术的应用和优化提供依据。
二、任务目标
通过SPH方法模拟漂浮摆波浪能发电装置在不同波浪条件下的水动力特性，并分别考虑波浪高度、波浪周期等因素的影响，得到漂浮摆波浪能发电装置的各项性能参数，如输出电功率、转换效率等。同时，探究不同工作条件下的最佳性能工作点，为装置优化和拓展提供可行性方案。
三、任务内容
（一）理论研究：通过文献资料的阅读和分析，综合国内外相关学术研究成果，掌握漂浮摆波发电技术的基本原理和研究现状，并选择适用的数值分析方法进行研究。
（二）模型建立：根据漂浮摆波浪能发电装置的实际结构，利用计算机辅助设计软件进行参数建模，并利用SPH方法对其进行水动力学模拟。
（三）仿真计算：对漂浮摆波浪能发电装置在不同波浪条件下的水动力学特性进行仿真计算，获取其输出电功率和转换效率等性能参数，分析不同工作条件下的最佳工作点。
（四）结果分析与优化：通过数据分析和结果对比，分析波浪高度、波浪周期等因素对装置性能的影响，探究其最佳工作条件并提出优化方案，为漂浮摆波发电技术的应用和发展提供科学依据。
四、任务要求
（一）研究方法：选取合适的SPH方法进行模拟计算，并对数据进行处理、分析和结果验证。
（二）研究内容：掌握漂浮摆波发电技术的原理和研究现状，建立合理的数学模型，进行仿真计算和结果分析。
（三）技术要求：熟练掌握相关计算机软件和SPH数值分析方法，并积极处理计算过程中可能出现的问题。
（四）论文要求：按照国际学术论文格式撰写研究论文，并对研究成果进行全面的总结和阐述。
五、检查评估
本研究任务的顺利完成需要完成以下技术统计和质量评估：
（一）技术统计：针对程序运行时间、计算结果等进行统计，排除异常和错误。
（二）质量评估：在完成任务后对研究结果进行全面、客观的检查和评估，并按照学术论文要求，撰写完整、精确、简洁的研究论文。
六、任务时间安排
本项任务的时间周期为6个月，具体任务安排如下：
第1-2个月：撰写任务计划书和学术文献调研，阅读文献并理解漂浮摆波发电技术的基本原理和研究现状。
第3-4个月：进行SPH数值模拟计算，分析和验证计算结果，获取漂浮摆波浪能发电装置在波浪条件下的水动力特性。
第5个月：对计算结果进行数据处理和分析，探究最佳工作条件，并提出优化方案。
第6个月：完成研究论文，并进行论文修稿、校对等工作，完成任务验收。
七、参考文献
[1]H.Chen,Z.Zhang,Y.Wu,S.Zhang,andX.Cui,“SphericalParticleHydrodynamicsModelingofaOne-BodyPointAbsorberWaveEnergyConverter,”AppliedSciences,vol.9,no.17,p.3604,2019.
[2]P.M.Foletti,C.M.Sousa,andM.Ruano,“ModelingandevaluationofawaveenergyconverterusingComputationalFluidDynamicsandSphericalParticleHydrodynamics,”OceanEngineering,vol.147,pp.734–746,2018.
[3]J.Guo,Z.Huang,X.Yang,andH.Gou,“Acomputationalfluiddynamicsstudyofanewshapedbuoyinthemotionresponseofwaveenergyconverterbysmoothedparticlehydrodynamics,”Energy,vol.141,pp.259–269,2017.