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学院新闻
我院师生在波浪隐形聚能研究方面取得新进展
发布者:   编辑:科技发展处   发布时间:2020年10月13日

近日,我院泰山学者团队何广华教授及其博士生张志刚在波浪隐形聚能研究方面取得新进展,相关研究成果以《Invisibility Concentrator for Water waves》为题,以Letter形式在线发表在流体物理顶级刊物《Physics of Fluids》上,该成果得到了同行及编辑的一致认可。 

波浪是一种重要的海洋环境要素。一方面,水波对船舶、海工装备等的安全性产生危害;另一方面,水波可以为人类提供取之不尽、用之不竭的清洁能源。因此,实现对水波的操控,具有广阔的应用前景。在应对波浪危害方面,课题组基于水波传播操控技术,围绕“海上隐形衣”这一海工装备防护新思路,取得了系列研究成果。在波能开发方面,此次研究成果聚焦于波浪能的高效利用,创新性提出了一种兼具波浪隐形防护功能的聚能方法,并设计了一种隐形聚能装备。

通过波能聚集以提高波能密度,是提升波浪发电功率,降低发电成本的有效方法。常规聚能装备,特别是浮式聚能装备面对着高波能密度的复杂海况,会引入新的防护问题。为解决上述难题,课题组提出了一种基于水波传播操控技术的隐形聚能方法,该方法通过对散射波的操控可在实现波能聚集的基础上,同时实现聚能装备的自隐形防护,可有效降低聚能装备的系泊荷载。基于上述方法,设计了一种波浪隐形聚能装备,采用理论和实验方法验证了该新方法和新装备的有效性。结果表明:聚能区域内的波能密度可提高9倍,且聚能装备可实现有效的自隐形防护。

该论文第一作者张志刚为我校船舶与海洋工程专业培养的本、硕、博学生,师从何广华教授。研究方向为水波传播的操控方法及工程应用,主要研究内容包括:水波操控技术、“海上隐形衣”、水波聚能器和智能优化算法等。博士研究生期间已发表SCI论文7篇、授权发明专利3项、授权软件著作权2项,相关研究成果发表在《Physics of Fluids》、《Ocean Engineering》等海洋工程领域著名期刊上。

 


隐形聚能原理及聚能器概念图

文章链接:https://doi.org/10.1063/5.0019129


编辑审核:海洋科学与工程国际学院
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