認(rèn)識海洋、經(jīng)略海洋是我國海洋強(qiáng)國建設(shè)的重要基石,海洋信息化是其中的核心問題。發(fā)展海洋儀器是提高我國海洋信息化程度的重要方法。海洋儀器可以搭載在錨泊浮臺上,但是受海上條件和技術(shù)限制,能源供應(yīng)已成為制約海洋儀器大范圍推廣和長期穩(wěn)定運(yùn)行的瓶頸問題。開發(fā)利用海洋能,實(shí)現(xiàn)海能海用、因地制宜,是解決這個問題的主要路徑。本文結(jié)合可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略,以經(jīng)典振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置為基礎(chǔ),研制了一種可以集成在錨泊浮臺上的改進(jìn)型振蕩浮子式波浪能供電裝置,并進(jìn)行仿真分析與優(yōu)化,證明了該方案的可行性。本文內(nèi)容包括五章。第一章是緒論。首先闡述課題背景和研究意義,然后從發(fā)展歷史和裝置種類兩方面介紹了波浪能發(fā)電技術(shù)的研究進(jìn)展,并對振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)描述。第二章是錨泊浮臺波浪能供電裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。首先,介紹了錨泊浮臺對于波浪能供電裝置的改型要求;然后,根據(jù)浮體尺寸和安裝空間確定波浪能裝置的結(jié)構(gòu)組成和形式,對浮體、導(dǎo)向柱、連接法蘭等分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和圖紙繪制,并進(jìn)行主要結(jié)構(gòu)有限元校核,保證了裝置的可靠性。第三章介紹了數(shù)值波浪水槽的理論模型,包括波浪運(yùn)動的控制方程、湍流模型、邊界條件和初始條件的...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 波浪能發(fā)電研究進(jìn)展
        1.2.1 波浪能技術(shù)研究歷史
        1.2.2 波浪能發(fā)電裝置種類
        1.2.3 振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置研究進(jìn)展
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 錨泊浮臺波浪能供電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 概述
    2.2 系統(tǒng)組成
        2.2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)
        2.2.2 液壓系統(tǒng)
        2.2.3 控制系統(tǒng)
    2.3 主要結(jié)構(gòu)有限元校核
        2.3.1 浮體
        2.3.2 導(dǎo)向柱
    2.4 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值波浪水槽理論模型
    3.1 Flow-3D軟件簡介
    3.2 數(shù)值波浪水槽
    3.3 波浪運(yùn)動控制方程
    3.4 湍流模型
    3.5 邊界條件和初始條件
    3.6 VOF方法
    3.7 控制方程的離散和求解
    3.8 本章小結(jié)
第4章 浮臺立柱對波浪能浮體的水動力影響分析
    4.1 立柱和浮體仿真模型的建立
        4.1.1 仿真模型建立
        4.1.2 四組仿真條件設(shè)置
    4.2 立柱對浮體周圍流場的影響
        4.2.1 t=0T時,流場分析結(jié)果
        4.2.2 t=1/4T時,流場分析結(jié)果
        4.2.3 t=1/2T時,流場分析結(jié)果
        4.2.4 t=3/4T時,流場分析結(jié)果
        4.2.5 t=T時,流場分析結(jié)果
    4.3 立柱對浮體垂蕩運(yùn)動的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 浮體自身水動力性能分析
    5.1 波浪能浮體頻域分析
        5.1.1 頻域響應(yīng)計算原理
        5.1.2 浮體頻域分析結(jié)果
    5.2 波浪能浮體時域分析
    5.3 浮體形狀參數(shù)優(yōu)化
        5.3.1 直徑對水動力性能的影響
        5.3.2 吃水深度對水動力性能的影響
        5.3.3 半頂角對水動力性能的影響
        5.3.4 底面形狀對水動力性能的影響
        5.3.5 高徑比對水動力性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 下一步研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3769705