德克萨斯A&M大学的范达纳·苏雷什 信用:CC0公共领域 海浪是丰富的可再生能源
但是为了最好地利用这种自然资源，波浪能转换器需要能够物理处理不同强度的海浪而不倾覆
德克萨斯A&M大学的研究人员已经开发出分析工具，可以帮助表征漂浮但锚定的波浪能装置的运动
不像复杂的模拟既昂贵又耗时，他们说他们的技术很快，但足够精确来估计波浪能装置是否会在不断变化的海洋环境中翻转
“波浪能转换器需要利用大浪运动来发电
但是当一场大风暴来临时，你不希望大浪、风和海流运动摧毁这些设备
杰弗里·法萨拉诺，海洋工程系教授
“我们已经开发了更简单的分析工具来判断这些设备在动态海洋环境中的性能，而不需要大量的模拟或物理模型测试，这些测试需要大量的时间来运行，并且成本高昂
" 数学工具在7月份的《船舶和近海结构》杂志上有在线描述
波浪能装置有两种工作模式
在“正常模式”下，它们将潮汐能转换成电能
因此，这种模式在很大程度上决定了波浪能装置的设计是否经济有效
然而，在“生存”模式下，或者当入射波在波浪能装置中引起大的运动时，波浪能装置的性能很大程度上取决于将装置锚定在水体底部位置的系泊系统
由系泊设备固定在适当位置的波浪能装置也会由于波浪而持续运动
德克萨斯A&M研究人员开发的一个新的数学框架可以预测这些装置是否会在快速变化的海洋环境中倾覆
信用:视频由博士提供
Jeffrey Falzarano 系泊设备可以有几种类型，包括码头和锚浮标，并且可以以不同的配置进行布置
此外，波浪能装置的形状有相当大的变化，使得对该装置是否会倾覆的预测变得不重要
“船只有各种形状和大小；例如，油轮与渔船或其他军用船只非常不同
这些不同的几何形状会影响船在水中的运动
“同样，波浪能装置的形状也可以非常多样
" 为了进行分析，法萨拉诺的研究生王昊使用了一种圆柱形波浪能装置
这种通用形状使研究人员能够简化预测问题，并将他们的分析扩展到其他类似形状的波浪能转换器
他还考虑了三种系泊配置
郝利用马尔科夫和梅尔尼科夫两种分析方法对随机激励下的翻盘风险进行了预测
更具体地说，使用来自波浪能装置的几何形状、系泊系统的配置和潮汐波特性的信息，该方法产生包含包络状区域的图形
直觉上，如果波浪真的很大，就像在暴风雨中，漂浮的船只逃离了这个信封，它很可能会翻覆
研究人员指出，尽管分析模型完全不同，但它们产生的结果几乎相同，验证了它们的优点和准确性
他们还说，他们的数学方法可以应用于评估其他浮动设备的性能，如浮动风力涡轮机
“浮动风力涡轮机的平台与波浪能装置的平台是一样的，所以如果波浪很高，浮动涡轮机也可以俯仰或翻转，”法扎拉诺说
“我的团队在开发预测船舶稳定性的方法方面一直处于领先地位
我们现在正在考虑将这些方法应用到可再生的浮动能源设备上
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