【摘要】：Oscillating Water Column(OWC,振蕩水柱)波能發(fā)電裝置由于其穩(wěn)定性好,主要發(fā)電設(shè)備不直接與海水接觸等優(yōu)勢(shì),得到了學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注,目前的研究熱點(diǎn)主要集中在提高波能轉(zhuǎn)化效率以及得到穩(wěn)定持續(xù)電流等技術(shù)領(lǐng)域,相較而言,針對(duì)海洋環(huán)境下混凝土制OWC攜裂縫工作狀態(tài)的相關(guān)研究涉及不多,本課題正是基于上述情況,以振蕩水柱波能發(fā)電裝為研究對(duì)象展開了一些探索性研究。本文根據(jù)OWC波能發(fā)電裝置的工作環(huán)境以及受力狀態(tài),通過對(duì)攜裂縫混凝土試件的干濕循環(huán)和全浸泡試驗(yàn),考察了海洋環(huán)境下混凝土試塊的氯離子擴(kuò)散規(guī)律、以及試件抗壓和抗剪強(qiáng)度的變化特點(diǎn)。得到以下結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)室給出的所有條件下,氯離子含量隨距試件表面距離的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì),當(dāng)下降到一定深度后,氯離子含量趨于穩(wěn)定;混凝土中自由氯離子含量與裂縫寬度成正比。本文設(shè)計(jì)了一種試驗(yàn)輔助工具,能夠簡單方便的對(duì)試塊抗剪強(qiáng)度進(jìn)行定性分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,盡管干濕循環(huán)和完全浸泡兩種環(huán)境均會(huì)對(duì)攜裂紋的混凝土試塊受力性能帶來負(fù)面影響,但其影響程度并不均衡,試塊的抗剪強(qiáng)度對(duì)于構(gòu)件是否攜帶裂紋這一前提條件表現(xiàn)的更為敏感。干濕循環(huán)對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度衰減的影響要大于全浸泡,由于OWC氣室內(nèi)部水面變化區(qū)的前墻長期處于干濕循環(huán)狀態(tài),而該區(qū)域下部結(jié)構(gòu)則持續(xù)與外界水體接觸(類似于全浸泡),因此水面變化區(qū)相對(duì)于下部全浸泡區(qū)域的前墻更容易發(fā)生破壞,應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等多方面出發(fā),減少和控制裂縫的生成,以提高振蕩水柱波能發(fā)電裝置的使用壽命。針對(duì)OWC發(fā)電裝置在役期間其結(jié)構(gòu)內(nèi)壁檢測、修護(hù)存在困難的實(shí)際情況,本文提出了兩種新型構(gòu)件對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行概念性優(yōu)化設(shè)計(jì),順利解決了施工人員檢修通道缺失和檢修環(huán)境氣壓往復(fù)變化的難題,論文還對(duì)新型構(gòu)件的特點(diǎn)、主要作用以及使用方法作了介紹。這一探索性的創(chuàng)新舉措解決OWC大量推廣使用過程中所遇到的現(xiàn)實(shí)問題,對(duì)新能源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。
【圖文】：

海況條件下，，針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)普遍攜裂縫工作的狀態(tài)，本文展開系列實(shí)驗(yàn)研究。圖 1.1 OWC 裝置示意圖由圖 1.1 可知，采用混凝土的 OWC 在實(shí)際工作狀態(tài)下，其結(jié)構(gòu)內(nèi)壁必然會(huì)出現(xiàn)裂紋，內(nèi)壁裂紋具有特點(diǎn)：1）氣室內(nèi)部裂紋處于壓力狀態(tài)下；2）氣室內(nèi)處于干濕交替的狀態(tài)；3）由于 OWC 下部結(jié)構(gòu)與海水直接連通，內(nèi)壁裂縫一旦出

OWC發(fā)電裝置第一次能量轉(zhuǎn)換示意圖
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P742;P75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2635868