浮子式波浪能發(fā)電裝置采能機構的優(yōu)化
發(fā)布時間:2022-02-04 19:05
本文對浮子漂浮式波浪能發(fā)電平臺“集大2號”進行優(yōu)化研究,主要結合AQWA水動力學數值仿真和實海況試驗結果,分析“集大2號”存在的問題,并對其波浪能采集裝置進行優(yōu)化仿真研究;分析了采能浮子位于平臺不同位置、不同擺臂角度、不同阻尼以及浮子變質量對其采能效率的影響,為后續(xù)的浮子式波浪能發(fā)電裝置研究積累理論基礎。主要研究內容和結果如下:(1)對波浪能采集裝置浮子采能效率計算及捕獲寬度比進行推導分析,為優(yōu)化仿真分析提供理論依據。(2)基于“集大2號”波浪能發(fā)電平臺的設計參數,用AQWA海工設計軟件對其進行數值仿真分析,研究不同波浪頻率下浮子的波浪能采集效率和捕獲寬度比。結果表明:當波浪頻率處于0.05Hz-0.45Hz區(qū)間內,該平臺的浮子波浪能采集效率隨頻率的增大而增加;在海況條件保持不變的情況下,針對由5個浮子組成的采能浮子陣列,迎浪的第一個浮子的波浪能采集效果最好,迎浪的第三個浮子的波浪能采集效果最差;由于采能浮子之間存在著消波效應,浮子陣列中迎浪第一個浮子的采能效率最高,沿波浪方向依次降低。(3)對“集大1號”進行優(yōu)化改造,對“集大2號”波浪發(fā)電平臺進行實海況實驗,并對實驗數據進行分析。結...
【文章來源】:集美大學福建省
【文章頁數】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
波浪能發(fā)電能量轉換裝置原理圖
圖 1.3 筏式波浪能發(fā)電裝置示意圖圖 1.4 筏式波浪能發(fā)電裝置各級轉換效率英國 OPD(OceanPowerDelivery)公司開發(fā)的蛇形發(fā)電裝置“海蛇號”是較典型的筏式波浪能發(fā)電裝置[20-23],如圖 1-5 所示。該裝置外觀像蛇形,采用重力錨鏈將其固定于海底,其頭部朝迎浪方向。其工作原理是:裝置的浮筒和動力關節(jié)裝置隨波浪上下起伏,關節(jié)之間相對轉動,從而驅動動力關節(jié)裝置內的液壓缸 4、8 作往復運動,產生的高壓油,經過控制閥組件 1、3 流進高壓油支路,再驅動液壓馬達 7 轉動,帶動發(fā)電機 6 工作,流出液壓馬達的低壓油進入低壓蓄能器 5,或經低壓油路、通過控制閥組件 1、3,進入液壓缸 4、8,完成油路循環(huán)!昂I咛枴痹 2004 年進行海試,在長期運行中未出現重大技術問題,運行狀況良好。該裝置采用液壓作為能量傳遞手段,系統(tǒng)發(fā)電的穩(wěn)定性較好。
圖 1.6 “海龍Ⅰ號”波浪能發(fā)電裝置所于 2011 年開發(fā)了筏式液壓波浪能發(fā)電裝外觀與“海蛇號”較為相似,均為圓柱形浮筒的浮筒是直接采用鉸鏈連接,而“海蛇號”接;液壓傳遞以及液壓缸的連接方式也有所筏體之間僅有角位移,即使在大波浪條件下力;另外,筏式裝置一般采用重力錨鏈系泊)的特點,方便適應于不同海域。但該類型。能發(fā)電裝置置由擺體、安裝基座、液壓傳遞系統(tǒng)、發(fā)電懸掛擺式和浮力擺式兩種,如圖 1.7 和圖 1驅使擺體往復運動,帶動液壓缸工作,產生(或者將液壓缸產生的高壓液壓,通過管路
【參考文獻】:
期刊論文
[1]100 kW組合型振蕩浮子式波浪發(fā)電裝置能量轉換系統(tǒng)研究[J]. 張家明,黎明,張帥,劉臻,史宏達. 太陽能學報. 2017(12)
[2]國際可再生能源發(fā)展與全球能源治理變革[J]. 趙勇強. 宏觀經濟研究. 2017(04)
[3]我國海洋能技術的進展與展望[J]. 史宏達,王傳崑. 太陽能. 2017(03)
[4]鷹式波浪能發(fā)電裝置“萬山號”成功發(fā)電[J]. 電世界. 2016(02)
[5]“鷹式一號”波浪能發(fā)電裝置研究[J]. 盛松偉,張亞群,王坤林,王振鵬,吝紅軍,葉寅. 船舶工程. 2015(09)
[6]“鷹式一號”漂浮式波浪能裝置冗余監(jiān)控技術研究[J]. 王坤林,盛松偉,游亞戈,張亞群,姜家強,吝紅軍,葉寅. 海洋技術學報. 2014(04)
[7]100kW一基多體漂浮鷹式波浪能發(fā)電裝置模型試驗研究[J]. 張亞群,盛松偉,游亞戈,王振鵬,王坤林,吝紅軍. 海洋技術學報. 2014(04)
[8]2030年世界可再生能源將占全球裝機容量的1/5[J]. 中外能源. 2013(12)
[9]波浪能發(fā)電及其對電力系統(tǒng)的影響[J]. 聶宏展,張明,申洪,張宏宇. 華東電力. 2013(01)
[10]擺式海洋波浪能量轉換原理與應用[J]. 石世寧,訚耀保. 液壓氣動與密封. 2013(01)
博士論文
[1]點吸收浮子陣列的波能轉換特性研究[D]. 劉秋林.清華大學 2016
[2]浮力擺式波浪能發(fā)電裝置關鍵技術研究[D]. 張大海.浙江大學 2011
[3]波浪與拋石防波堤相互作用及其砂質海床動力響應分析[D]. 周援衡.中南大學 2011
[4]岸式振蕩水柱波能發(fā)電裝置的試驗及數值模擬研究[D]. 劉臻.中國海洋大學 2008
碩士論文
[1]漂浮式波浪能采集裝置結構優(yōu)化[D]. 胡珊.集美大學 2017
[2]漂浮擺式波浪能發(fā)電裝置的水動力性能研究[D]. 梁輝.浙江大學 2017
[3]組合型振蕩浮子布置的優(yōu)化研究[D]. 王東.中國海洋大學 2015
[4]組合型振蕩浮子波能發(fā)電裝置液壓系統(tǒng)研究[D]. 朱凱.中國海洋大學 2015
[5]內置式波浪能發(fā)電裝置的設計與分析[D]. 劉巖濤.中國海洋大學 2014
[6]浮子形狀對振蕩浮子式波浪發(fā)電裝置發(fā)電效率的影響[D]. 歷福偉.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[7]海洋波浪發(fā)電系統(tǒng)振蕩浮子結構的優(yōu)化研究[D]. 張弘弨.清華大學 2010
[8]半潛式平臺氣隙響應的計算研究[D]. 陶晶晶.大連理工大學 2008
[9]海洋浮子式波浪發(fā)電裝置結構設計及試驗研究[D]. 王凌宇.大連理工大學 2008
本文編號:3613772
【文章來源】:集美大學福建省
【文章頁數】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
波浪能發(fā)電能量轉換裝置原理圖
圖 1.3 筏式波浪能發(fā)電裝置示意圖圖 1.4 筏式波浪能發(fā)電裝置各級轉換效率英國 OPD(OceanPowerDelivery)公司開發(fā)的蛇形發(fā)電裝置“海蛇號”是較典型的筏式波浪能發(fā)電裝置[20-23],如圖 1-5 所示。該裝置外觀像蛇形,采用重力錨鏈將其固定于海底,其頭部朝迎浪方向。其工作原理是:裝置的浮筒和動力關節(jié)裝置隨波浪上下起伏,關節(jié)之間相對轉動,從而驅動動力關節(jié)裝置內的液壓缸 4、8 作往復運動,產生的高壓油,經過控制閥組件 1、3 流進高壓油支路,再驅動液壓馬達 7 轉動,帶動發(fā)電機 6 工作,流出液壓馬達的低壓油進入低壓蓄能器 5,或經低壓油路、通過控制閥組件 1、3,進入液壓缸 4、8,完成油路循環(huán)!昂I咛枴痹 2004 年進行海試,在長期運行中未出現重大技術問題,運行狀況良好。該裝置采用液壓作為能量傳遞手段,系統(tǒng)發(fā)電的穩(wěn)定性較好。
圖 1.6 “海龍Ⅰ號”波浪能發(fā)電裝置所于 2011 年開發(fā)了筏式液壓波浪能發(fā)電裝外觀與“海蛇號”較為相似,均為圓柱形浮筒的浮筒是直接采用鉸鏈連接,而“海蛇號”接;液壓傳遞以及液壓缸的連接方式也有所筏體之間僅有角位移,即使在大波浪條件下力;另外,筏式裝置一般采用重力錨鏈系泊)的特點,方便適應于不同海域。但該類型。能發(fā)電裝置置由擺體、安裝基座、液壓傳遞系統(tǒng)、發(fā)電懸掛擺式和浮力擺式兩種,如圖 1.7 和圖 1驅使擺體往復運動,帶動液壓缸工作,產生(或者將液壓缸產生的高壓液壓,通過管路
【參考文獻】:
期刊論文
[1]100 kW組合型振蕩浮子式波浪發(fā)電裝置能量轉換系統(tǒng)研究[J]. 張家明,黎明,張帥,劉臻,史宏達. 太陽能學報. 2017(12)
[2]國際可再生能源發(fā)展與全球能源治理變革[J]. 趙勇強. 宏觀經濟研究. 2017(04)
[3]我國海洋能技術的進展與展望[J]. 史宏達,王傳崑. 太陽能. 2017(03)
[4]鷹式波浪能發(fā)電裝置“萬山號”成功發(fā)電[J]. 電世界. 2016(02)
[5]“鷹式一號”波浪能發(fā)電裝置研究[J]. 盛松偉,張亞群,王坤林,王振鵬,吝紅軍,葉寅. 船舶工程. 2015(09)
[6]“鷹式一號”漂浮式波浪能裝置冗余監(jiān)控技術研究[J]. 王坤林,盛松偉,游亞戈,張亞群,姜家強,吝紅軍,葉寅. 海洋技術學報. 2014(04)
[7]100kW一基多體漂浮鷹式波浪能發(fā)電裝置模型試驗研究[J]. 張亞群,盛松偉,游亞戈,王振鵬,王坤林,吝紅軍. 海洋技術學報. 2014(04)
[8]2030年世界可再生能源將占全球裝機容量的1/5[J]. 中外能源. 2013(12)
[9]波浪能發(fā)電及其對電力系統(tǒng)的影響[J]. 聶宏展,張明,申洪,張宏宇. 華東電力. 2013(01)
[10]擺式海洋波浪能量轉換原理與應用[J]. 石世寧,訚耀保. 液壓氣動與密封. 2013(01)
博士論文
[1]點吸收浮子陣列的波能轉換特性研究[D]. 劉秋林.清華大學 2016
[2]浮力擺式波浪能發(fā)電裝置關鍵技術研究[D]. 張大海.浙江大學 2011
[3]波浪與拋石防波堤相互作用及其砂質海床動力響應分析[D]. 周援衡.中南大學 2011
[4]岸式振蕩水柱波能發(fā)電裝置的試驗及數值模擬研究[D]. 劉臻.中國海洋大學 2008
碩士論文
[1]漂浮式波浪能采集裝置結構優(yōu)化[D]. 胡珊.集美大學 2017
[2]漂浮擺式波浪能發(fā)電裝置的水動力性能研究[D]. 梁輝.浙江大學 2017
[3]組合型振蕩浮子布置的優(yōu)化研究[D]. 王東.中國海洋大學 2015
[4]組合型振蕩浮子波能發(fā)電裝置液壓系統(tǒng)研究[D]. 朱凱.中國海洋大學 2015
[5]內置式波浪能發(fā)電裝置的設計與分析[D]. 劉巖濤.中國海洋大學 2014
[6]浮子形狀對振蕩浮子式波浪發(fā)電裝置發(fā)電效率的影響[D]. 歷福偉.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[7]海洋波浪發(fā)電系統(tǒng)振蕩浮子結構的優(yōu)化研究[D]. 張弘弨.清華大學 2010
[8]半潛式平臺氣隙響應的計算研究[D]. 陶晶晶.大連理工大學 2008
[9]海洋浮子式波浪發(fā)電裝置結構設計及試驗研究[D]. 王凌宇.大連理工大學 2008
本文編號:3613772
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