海流能發(fā)電機(jī)組葉輪模擬及負(fù)載特性研究
本文關(guān)鍵詞:海流能發(fā)電機(jī)組葉輪模擬及負(fù)載特性研究
更多相關(guān)文章: 海流能發(fā)電裝置 葉輪模擬 分階段充電 葉輪負(fù)載
【摘要】:當(dāng)前,能源危機(jī)和傳統(tǒng)能源使用過(guò)程中的環(huán)境污染問(wèn)題正引起越來(lái)越多人的關(guān)注。開(kāi)發(fā)利用可再生的清潔能源是解決以上問(wèn)題的一個(gè)重要途徑。由于海流能具有儲(chǔ)量豐富、受天氣影響小、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),海流能發(fā)電技術(shù)正成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn),近年來(lái)得到了快速的發(fā)展。前期的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)探索研究對(duì)于海流能發(fā)電技術(shù)在工業(yè)上的推廣應(yīng)用具有重要意義。本文基于為實(shí)驗(yàn)提供方便,降低實(shí)驗(yàn)成本的考慮,設(shè)計(jì)并試驗(yàn)了海流能發(fā)電機(jī)組葉輪模擬裝置,并對(duì)機(jī)組的負(fù)載進(jìn)行了理論分析和仿真研究。第一章歸納并總結(jié)了國(guó)內(nèi)外海流能發(fā)電裝備的研究進(jìn)展,著重介紹了葉輪模擬裝置的研究現(xiàn)狀;诖颂岢隽吮疚牡难芯?jī)?nèi)容和研究意義。第二章在介紹海流能發(fā)電裝置總體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)葉輪的特性進(jìn)行了理論研究。從微觀角度分析了葉片的受力情況,從宏觀角度研究了葉輪的捕能特性。此外,還分析了葉輪負(fù)載的結(jié)構(gòu),著重于研究蓄電池的充電方法及其控制過(guò)程。設(shè)計(jì)了分階段充電的蓄電池充電策略。第三章進(jìn)行了葉輪模擬系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)。包括元件的選型,電氣連線(xiàn)圖的繪制和軟件設(shè)計(jì)等。其中軟件設(shè)計(jì)部分包括基于LabVIEW的上位機(jī)程序編寫(xiě)以及基于PLC的下位機(jī)控制程序編寫(xiě)。第四章對(duì)海流能發(fā)電裝置的負(fù)載特性進(jìn)行了仿真研究。在MATLAB/Simulink中搭建了負(fù)載模型。分別分析了恒流速下和實(shí)際流速下的葉輪負(fù)載情況。第五章進(jìn)行了葉輪負(fù)載特性和葉輪模擬裝置的實(shí)驗(yàn)研究。詳細(xì)介紹了基于理論設(shè)計(jì)搭建的實(shí)際葉輪模擬系統(tǒng),對(duì)實(shí)驗(yàn)時(shí)附加的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及電氣負(fù)載做了說(shuō)明。分別在階躍流速、正弦流速和實(shí)際流速下展開(kāi)了實(shí)驗(yàn),并試驗(yàn)研究了負(fù)載電阻變化時(shí)葉輪模擬裝置的輸出情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明所設(shè)計(jì)的葉輪模擬裝置可有效模擬理論值。第六章對(duì)本文所做的工作進(jìn)行了總結(jié),并提出了課題后續(xù)的研究方向。
【關(guān)鍵詞】:海流能發(fā)電裝置 葉輪模擬 分階段充電 葉輪負(fù)載
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TM31
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 1 緒論11-22
- 1.1 選題背景及研究意義11-14
- 1.1.1 選題背景11-13
- 1.1.2 研究意義13-14
- 1.2 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
- 1.2.1 海流能發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-18
- 1.2.2 葉輪模擬裝置研究現(xiàn)狀18-21
- 1.3 研究?jī)?nèi)容21
- 1.4 本章小結(jié)21-22
- 2 海流能發(fā)電裝置系統(tǒng)分析與理論研究22-32
- 2.1 海流能發(fā)電裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22-23
- 2.2 葉輪特性理論研究23-27
- 2.2.1 葉素理論23-25
- 2.2.2 葉輪捕能特性25-27
- 2.3 海流能發(fā)電裝置葉輪負(fù)載分析27-31
- 2.3.1 海流能發(fā)電裝置葉輪負(fù)載構(gòu)成27-28
- 2.3.2 蓄電池充電策略及其特性28-30
- 2.3.3 蓄電池充電控制電路分析30-31
- 2.4 本章小結(jié)31-32
- 3 葉輪模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)32-47
- 3.1 系統(tǒng)概述32-33
- 3.2 選型設(shè)計(jì)33-38
- 3.2.1 主要元件選型33-38
- 3.2.2 電氣設(shè)計(jì)38
- 3.3 軟件設(shè)計(jì)38-46
- 3.3.1 通信設(shè)置38-39
- 3.3.2 上位機(jī)程序39-42
- 3.3.3 下位機(jī)PLC程序42-46
- 3.4 本章小結(jié)46-47
- 4 海流能發(fā)電裝置負(fù)載特性分析47-68
- 4.1 負(fù)載模型搭建47-55
- 4.1.1 葉輪捕能系數(shù)獲取47-50
- 4.1.2 葉輪模型50-51
- 4.1.3 發(fā)電機(jī)與電氣負(fù)載模型51-55
- 4.2 負(fù)載特性仿真分析55-67
- 4.2.1 整體模型介紹與分析項(xiàng)目55-56
- 4.2.2 恒流速情況葉輪負(fù)載分析56-62
- 4.2.3 實(shí)際流速情況葉輪負(fù)載分析62-67
- 4.3 本章小結(jié)67-68
- 5 實(shí)驗(yàn)研究68-85
- 5.1 負(fù)載特性實(shí)驗(yàn)研究68-73
- 5.1.1 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明68-69
- 5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比69-73
- 5.2 葉輪模擬裝置實(shí)驗(yàn)研究73-77
- 5.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹73-77
- 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析77-83
- 5.4 本章小結(jié)83-85
- 6 總結(jié)與展望85-87
- 6.1 課題及論文總結(jié)85-86
- 6.2 工作展望86-87
- 參考文獻(xiàn)87-89
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1003817
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