隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展、人口的快速增長和社會的快速進步，能源的價值越來越重要。振蕩浮子波能發(fā)電裝置在歐洲被稱為第三代裝置，由于結(jié)構(gòu)與波浪直接接觸獲能，因此能量轉(zhuǎn)換效率較高，可在不同水深條件（特別是超過40m的深水區(qū)）下工作。本文在已有資料基礎(chǔ)之上，設(shè)計出將浮子上下運動轉(zhuǎn)化為單向轉(zhuǎn)動的能量傳動機構(gòu)，完成了裝置物理模型的設(shè)計和加工，并通過物理模型試驗的方法對振蕩浮子波能發(fā)電裝置的捕能效果進行了深入的分析研究。本文通過水工物理模型試驗的方法首先分析了圓柱型浮子，通過對比不同排水體積、不同直徑和不同淹沒深度下浮子的運動狀況和發(fā)電功率，得出浮子發(fā)電功率與浮子各尺寸的關(guān)系；然后選取一組浮子分析不同波浪要素對浮子運動和發(fā)電功率的影響。分析結(jié)果表明，浮子發(fā)電功率與浮子直徑、淹沒深度和排水體積有密切關(guān)系，并具有一定聯(lián)動性；波浪要素中波高對浮子發(fā)電功率的影響要比周期的影響大，并且存在敏感周期。在對比圓柱型浮子和楔形浮子的過程中，本文發(fā)現(xiàn)楔形浮子更容易吸收波浪能，對波浪的適應(yīng)性更好。在能量轉(zhuǎn)換效率方面，本文分析了能量一級轉(zhuǎn)換效率，結(jié)果表明，楔形浮子的一級能量轉(zhuǎn)換效率要明顯高于圓柱型浮子。對于同一種浮子，能量一次... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1. 研究背景
        1.1.1. 海洋能現(xiàn)狀
        1.1.2 國外波浪能發(fā)電裝置研究現(xiàn)狀
        1.1.3 國內(nèi)海洋能發(fā)電裝置研究現(xiàn)狀
    1.2 本文主要研究內(nèi)容
        1.2.1 課題來源
        1.2.2 本文主要研究內(nèi)容
2. 浮子原型尺寸初步設(shè)計
    2.1 浮子波浪力計算
        2.1.1 浮子波浪力計算方法
        2.1.2 弗汝德-克雷洛夫假定
    2.2 浮子測試條件的確定
    2.3 裝置的初步方案
    2.4 本章小結(jié)
3 組合型振蕩浮子波能發(fā)電裝置的物理模型設(shè)計
    3.1 組合型振蕩浮子波能發(fā)電裝置物理模型概念設(shè)計
        3.1.1 振蕩浮子波能吸收裝置物理模型設(shè)計
        3.1.2 振蕩浮子能量轉(zhuǎn)換裝置物理模型設(shè)計
        3.1.3 振蕩浮子能量輸出裝置物理模型設(shè)計
        3.1.4 振蕩浮子波能發(fā)電裝置物理模型整體概念設(shè)計結(jié)果
    3.2 相似準(zhǔn)則及模型比尺
        3.2.1 相似準(zhǔn)則
        3.2.2 模型尺寸確定
    3.3 振蕩浮子波能發(fā)電裝置物理模型的制造加工
        3.3.1 能量轉(zhuǎn)換裝置的制造
        3.3.2 波浪吸收裝置制造和能量輸出裝置的加工制造
        3.3.3 振蕩浮子物理模型組裝結(jié)果
    3.4 本章小節(jié)
4 組合型振蕩浮子波能發(fā)電裝置物理模型試驗研究
    4.1 試驗?zāi)康?br>    4.2 造波系統(tǒng)與測量設(shè)備
        4.2.1 造波系統(tǒng)
        4.2.2 試驗測量設(shè)備
    4.3 實驗內(nèi)容
        4.3.1 試驗內(nèi)容和工況組合
        4.3.2 試驗方法
    4.4 本章小結(jié)
5 試驗結(jié)果分析
    5.1 概述
    5.2 浮子尺寸對振蕩浮子波能發(fā)電裝置工作性能的對比分析
        5.2.1 同直徑下浮子排水體積對浮子運動和發(fā)電效率影響的對比分析
        5.2.2 同淹沒深度下浮子排水體積對浮子運動和發(fā)電效率影響的對比分析
        5.2.3 同排水體積下浮子直徑對浮子運動和發(fā)電效率影響的對比分析
    5.3 波浪要素對振蕩浮子波能發(fā)電裝置工作性能的對比分析
        5.3.1 波高對浮子運動和發(fā)電效率影響的對比分析
        5.3.2 周期對浮子運動和發(fā)電效率影響的對比分析
    5.4 楔形與圓柱型浮子波能發(fā)電裝置工作性能的對比分析
        5.4.1 不同形式浮子運動性能和發(fā)電功率的時域分析
        5.4.2 不同形式浮子受波浪影響對比分析
    5.5 振蕩浮子波能發(fā)電裝置能量轉(zhuǎn)換率
        5.5.1 入射波的總能量
        5.5.2 浮子吸收波浪能的計算
        5.5.3 裝置能量一次轉(zhuǎn)化效率
    5.6 小結(jié)
6. 結(jié)論及展望
    6.1 本文的主要研究成果
    6.2 展望與設(shè)想
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種新型振蕩浮子式海洋波浪能發(fā)電裝置的設(shè)計[J]. 羊曉晟,曹守啟,侯淑榮,張麗珍.  上海海洋大學(xué)學(xué)報. 2010(05)
[2]汕尾100kW波力電站氣室模型性能試驗[J]. 梁賢光,孫培亞,游亞戈.  海洋工程. 2003(01)
[3]世界海洋發(fā)電狀況探析[J]. 武全萍,王桂娟.  浙江電力. 2002(05)
[4]5kW 后彎管波力發(fā)電裝置的研究[J]. 梁賢光,蔣念東,王偉,孫培亞.  海洋工程. 1999(04)
[5]海洋能是人類未來能源的希望[J]. 毛秀珍,徐燕椿.  今日科技. 1998(02)
[6]大萬山岸式振蕩水柱波力電站的輸出功率[J]. 余志,蔣念東,游亞戈.  海洋工程. 1996(02)



本文編號：3416286