【海洋可再生能源专刊】| 扑翼式波浪能装置与漂浮式风机耦合效应研究

论文导读与观点概要

1. 研究目的

随着深远海能源开发向“多能互补”方向发展，风能与波浪能联合发电成为降低开发成本的重要途径。然而，两者之间的水动力耦合效应对平台稳定性及发电性能的影响尚需深入研究。本文旨在建立高精度的全耦合仿真模型，探究扑翼式波浪能装置（Flapping-wing WEC）与22 MW半潜式漂浮式风机（FOWT）集成后的动力学响应特性，分析波浪能装置对风机平台运动、系泊张力的抑制效果，以及系统在不同海况下的综合发电能力。

2. 研究方法

本文采用数值模拟与全耦合仿真技术：

3. 主要结果

🌊 平台运动与系泊响应

⚡ 发电性能

4. 结论

💡 推广语：

这篇文章通过构建高精度的OpenF2A全耦合模型，揭示了扑翼式波浪能装置不仅是“发电机”，更是漂浮式风机的“稳定器”。研究证实，该集成系统能在极端海况下降低系泊张力，并额外提供高达2.293 MW的应急电力。对于致力于提升深远海能源装备稳定性和经济性的工程师与研究人员而言，这是一份极具参考价值的前沿研究成果。

相关图表

本文引用格式：李斌, 胡广川, 卢舒宁, 等. 扑翼式波浪能装置与漂浮式风机耦合效应研究[J]. 海洋工程, 2026, 44(2): 119-129.  (LI Bin, HU Guangchuan, LU Shuning, et al. Research on the coupling effects of flapping-wing wave energy converters and floating wind turbines[J]. The Ocean Engineering, 2026, 44(2): 119-129.  (in Chinese)）

通信作者简介：杨阳   

杨阳，1992年出生，博士，宁波大学教授。主要从事海上风电系统多物理场耦合动力学方面的研究和教学工作，以第一/通讯作者发表SCI、EI、北大核心期刊论文68篇（中科院Top期刊论文27篇）。主持国家自然科学基金（面上、青年C类）和企事业单位委托项目二十余项，致力于解决复杂环境下近海固定式、远海漂浮式、多源融合式的风电系统多物理场耦合动力学分析问题。构建了海上风电基础通用非线性桩土耦合模型，建立了基于位移边界的地震动力学计算模型，提升了风轮-支撑结构耦合振动下的海上风电机组地震载荷计算精度。提出了漂浮式风电机组-平台-系泊一体化耦合计算方法，开发了仿真计算程序OpenF2A（已开源：https://github.com/yang7857854/OpenF2A），有效扩展了现有数值计算模型对多浮体、多风轮新型浮式风电机组的适用性。建立了漂浮式风能-波浪能-潮流能集成系统多物理场耦合计算模型，开发了首个可考虑漂浮式风电机组气动弹性与波流能装置和平台水动力非线性耦合效应的计算程序，实现了复杂海况下漂浮式多能集成系统动力性能的准确评价。

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