摘要分布广、储量大的波浪能是现在最具发展潜能的海洋资源，波浪能发电装置也已成为现在开发的重点。波浪能发电装置以震荡浮子为能量摄取机构，因此，研究震荡浮子对流场的影响对理论研究和实际工程问题都具有一定的参考价值。本文围绕浮子对立柱涡流运动的影响进行了研究。84109

用数值模拟的方法对不同流速下有无浮子的不同工况进行模拟计算，观察涡的演变观察以及升阻力系数的变化，研究浮子和圆柱的受力情况，探究浮子对立柱涡流运动的影响。

在数值模拟的过程中，运用的方法是雷诺平均法，模型是基于一方程模型的k-ε模型，计算方法是有限体积法。使用开源CFD软件OpenFOAM以及后处理软件进行模拟计算。对比分析了不同工况的升阻力、平均阻力系数和脉动升力系数，研究系统的受力情况以及误差产生的原因；观察不同工况的漩涡脱落过程，对比研究它们的涡量图，速度矢量图和压力云图，研究浮子对立柱涡流运动的影响。

毕业论文关键词：数值模拟，震荡浮子，升力，阻力，OpenFOAM

ABSTRACT Wave energy is one of the most potential ocean energy because of its extensive reserves and wide distribution。 Wave power generation has become the focus of development。 Thus, it is a valuable reference for theoretical research and practical engineering problems to study the influence of the oscillation buoy on the flow field。 This article discuss the effects of the oscillating buoy to the cylinder in steady flow。

Using numerical simulation method to calculate different conditions with float or not under different flow velocities。 Observing the evolution of the vortex, the change of drag coefficient and forces acts on the cylinder and the float, finally we talked about the effects of the float to the Swirl motion。

In the process of numerical simulation，we used k-ε model from reynold average method and Finite volume method。 We used CFD software, OpenFOAM and its post-processing software to deal with analog computation。 Compare the different conditions of lift and drag, the average drag coefficient and fluctuating lift coefficient。

We could know the force of the system and The causes of deviation。 Observing the process of vortex shedding and different vortices graphs, the velocity vector diagrams and the pressure distribution to find out the effects of the float to the Swirl motion。 

Key words: Numerical simulation, Oscillating Buoy, Lift, Drag, OpenFOAM,

目  录

第一章 绪论 1

1。1本文研究的目的和意义 1

1。2国内外研究现状 2

1。2。1国内外震荡浮子式波浪发电装置利用现状 2

1。2。2数值模拟研究的现状 3

1。3本文的主要研究内容 4

第二章 CFD数值模拟理论基础 5

2。1理论方程和相关参数 5

2。1。1质量守恒方程 5

2。1。2动量守恒方程 5

2。1。3雷诺数 6

2。1。4升阻力和升阻力系数 6

2。2湍流模型 7

2。2。1概述 7

2。2。2 Spalart-Allmaras一方程模型 7

2。2。3 RNGk-ε模型 8

2。2。4 k-ε模型