本文關(guān)鍵詞：浮體繩輪波浪能采集裝置的研究

  更多相關(guān)文章： 浮體繩輪 波浪發(fā)電 波浪能采集 海況試驗

【摘要】：波浪能作為一種海洋可再生能源,由于其蘊藏量大、分布面廣、能流密度高日益受到人類社會的重視。浮體繩輪波浪發(fā)電技術(shù)是一種新型的點吸收波浪發(fā)電技術(shù),由于其原理簡單,具有發(fā)電可靠性好、效率高、成本低的潛在優(yōu)勢。本文基于浮體繩輪波浪能發(fā)電技術(shù)的工作原理,完成了浮體繩輪波浪能采集裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度校核、穩(wěn)性校核,并針對實海況試驗中存在的效率問題進行了理論分析,為裝置的進一步改進提供了依據(jù)。本文具體研究內(nèi)容如下：(1)分析了不同波浪理論的特點及其適用范圍,并根據(jù)試驗海域?qū)嶋H波浪情況選擇線性波作為本文的波浪理論,然后利用線性化自由水面的運動學和動力學邊界條件,求解勢波運動的控制方程,推導了線性波的速度勢、波動壓強和波動能量。(2)介紹了浮體繩輪波浪能發(fā)電技術(shù)的基本工作原理,分析浮體在波浪作用下上升過程中的受力情況,推導了浮體運動方程,建立了浮體繩輪波浪發(fā)電效率模型。(3)根據(jù)海試區(qū)域?qū)嶋H海況,裝機容量和發(fā)電指標的要求,對波浪能采集裝置的浮體進行了結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、主要尺寸參數(shù)設(shè)計并應用有限元分析軟件ANSYS對浮體吊裝和工作時的受力情況進行仿真,校核其強度和剛度。對裝置中的關(guān)鍵收繩機構(gòu)進行設(shè)計。并對裝置進行了初穩(wěn)性校核和大傾角穩(wěn)性計算。(4)提出海試樣機的布放方案和海試方案,對樣機的可靠性和發(fā)電效率進行了測試。針對樣機實海況測試中存在的小浪難以發(fā)電、大浪發(fā)電效率低的問題,對主繩纜進行了水動力學分析,分析計算結(jié)果表明：由于彈簧收繩能力弱,在海流作用下主繩纜撓度大,導致樣機小浪難以發(fā)電、大浪發(fā)電效率低。
【關(guān)鍵詞】：浮體繩輪 波浪發(fā)電 波浪能采集 海況試驗
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM612
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景及意義10
• 1.2 國內(nèi)外波浪能發(fā)電裝置的研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 國外波浪能裝置的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國內(nèi)波浪能裝置的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及意義15-16
• 第2章 波浪基本理論16-25
• 2.1 波浪理論的分類及適用范圍16-17
• 2.2 試驗海域波浪理論選擇17-18
• 2.3 線性波理論18-24
• 2.3.1 線性波速度勢18-21
• 2.3.2 線性波動壓強21
• 2.3.3 波動能量21-23
• 2.3.4 深水波23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 浮體繩輪波浪能發(fā)電基本原理25-31
• 3.1 浮體繩輪波浪能發(fā)電裝置工作原理25-26
• 3.2 浮體繩輪波浪能采集裝置力學模型26-29
• 3.2.1 建立數(shù)學模型26-29
• 3.2.2 發(fā)電效率推導29
• 3.3 本章小結(jié)29-31
• 第4章 浮體繩輪波浪能采集裝置設(shè)計31-49
• 4.1 浮體結(jié)構(gòu)設(shè)計31-34
• 4.1.1 浮體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計31-32
• 4.1.2 浮體主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計32-34
• 4.2 浮體強度校核34-39
• 4.3 收繩機構(gòu)設(shè)計39-43
• 4.4 裝置穩(wěn)定性校核計算43-47
• 4.4.1 重心及浮心計算43-45
• 4.4.2 浮體初穩(wěn)性計算45-46
• 4.4.3 浮體大傾角穩(wěn)性計算46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第5章 浮體繩輪波浪能裝置實海況試驗49-66
• 5.1 浮體繩輪波浪能發(fā)電裝置海試方案49-53
• 5.1.1 海上布放方案49-51
• 5.1.2 數(shù)據(jù)采集設(shè)備51-52
• 5.1.3 樣機可靠性測試方案52-53
• 5.2 實海況試驗結(jié)果53-57
• 5.2.1 裝置可靠性測試結(jié)果53-54
• 5.2.2 樣機波能發(fā)電效率分析54-57
• 5.3 樣機平均發(fā)電效率影響因素分析57-65
• 5.3.1 簡化系統(tǒng)受力模型58-59
• 5.3.2 主繩纜變形分析59-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第6章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 總結(jié)66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻68-71
• 致謝71-72
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文和參加科研情況72-73
• 學位論文評閱及答辯情況表73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;波浪能獨立穩(wěn)定發(fā)電與制淡系統(tǒng)[J];水產(chǎn)科技;2010年Z1期

2 本刊編輯部;;波浪能協(xié)奏曲[J];能源與節(jié)能;2012年01期

3 張松;劉富鈾;張濱;馬治忠;姜波;;我國近海波浪能資源調(diào)查與評估[J];海洋技術(shù);2012年03期

4 聞斌;薛彥廣;張芳苒;趙越超;;中國海波浪能資源分析[J];海洋預報;2013年02期

5 王曉明;尚建忠;張志雄;;雙浮體波浪能轉(zhuǎn)換裝置中重心布置對波浪能吸收影響分析[J];國防科技大學學報;2013年04期

6 余志;在挪威研究波浪能[J];海洋工程;1996年04期

7 ;從水下開發(fā)利用波浪的能量[J];中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)信息;1997年01期

8 林剛;鄭崇偉;孫巖;楊松;賈晨;;中國海波浪能資源研究現(xiàn)狀及前景展望[J];海洋預報;2013年06期

9 王綠卿;馮衛(wèi)兵;唐筱寧;龔政;;中國大陸沿岸波浪能分布初步研究[J];海洋學報(中文版);2014年05期

10 丁明成,于西昌;一種波浪能吸收轉(zhuǎn)換機[J];機械制造;2004年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張穎;吳成東;董再勵;李孟歆;;基于虛擬樣機的波浪能驅(qū)動系統(tǒng)仿真研究[A];創(chuàng)新沈陽文集（A）[C];2009年

2 趙凌志;彭燕;沙次文;許玉玉;李然;劉保林;李建;;液態(tài)金屬磁流體波浪能直接發(fā)電演示裝置的數(shù)值分析[A];第二屆全國海洋能學術(shù)研討會論文集[C];2009年

3 李建;彭燕;趙凌志;劉保林;沙次文;許玉玉;李然;李雪臨;;液態(tài)金屬磁流體波浪能直接發(fā)電試驗研究[A];中國可再生能源學會海洋能專業(yè)委員會第三屆學術(shù)討論會論文集[C];2010年

4 趙海濤;徐偉;郝春玲;沈家法;孫志林;寧德志;;底鉸搖板式波浪能裝置的水動力特性[A];第十五屆中國海洋（岸）工程學術(shù)討論會論文集(中)[C];2011年

5 李靖;周林;鄭崇偉;陳曉斌;;臺灣海峽及其鄰近海域波浪能資源評估[A];中國可再生能源學會2011年學術(shù)年會論文集[C];2011年

6 倪歆韻;繆泉明;;浮子參數(shù)對波浪能吸收效能的影響分析[A];第二十三屆全國水動力學研討會暨第十屆全國水動力學學術(shù)會議文集[C];2011年

7 楊忠良;施偉勇;張俊彪;葉欽;;浙江近海自然海況條件下波浪能統(tǒng)計分析[A];第十六屆中國海洋（岸）工程學術(shù)討論會論文集（上冊）[C];2013年

8 張穎;李孟歆;侯亮;;基于慣性擺的波能獲取研究[A];科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展（A卷）——第七屆沈陽科學學術(shù)年會暨渾南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇文集[C];2010年

9 張大海;李偉;林勇剛;鮑經(jīng)緯;黃煒;;雙行程做功波浪能液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計及仿真研究[A];中國可再生能源學會2011年學術(shù)年會論文集[C];2011年

10 孫曉晶;;海洋能開發(fā)利用的新技術(shù)概覽[A];第二屆全國海洋能學術(shù)研討會論文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉霞;新式船只能從波浪中捕捉能源[N];科技日報;2011年

2 趙琳琳 譯 美國《紐約時報》;走向商業(yè)化的波浪能[N];中國石化報;2012年

3 記者 張建列 通訊員 謝舜源;新型漂浮式波浪能裝置成功發(fā)電[N];廣東科技報;2013年

4 何方;首座波浪能穩(wěn)定發(fā)電系統(tǒng)面世[N];中國環(huán)境報;2005年

5 高 琳 　唐 晗;我國海洋能源開發(fā)又有突破性進展[N];中國海洋報;2005年

6 楊現(xiàn)慶;科學家欲用波浪能替代石油[N];中國社會報;2005年

7 本報記者 王曉蘇;波浪能開發(fā)進入業(yè)界視野[N];中國能源報;2009年

8 國家海洋技術(shù)中心 羅續(xù)業(yè);世界先進的波浪能技術(shù)[N];中國海洋報;2010年

9 施緯;開發(fā)利用新能源的新途徑[N];中國信息報;2011年

10 本報實習記者 劉澤強 通訊員 任永華;向海洋波浪要電能[N];中國海洋報;2014年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王曉明;基于橫搖運動的微型波浪能吸收機理與轉(zhuǎn)換裝置研究[D];國防科學技術(shù)大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉鑫;波流耦合作用下的青島海域海洋能資源評估[D];中國海洋大學;2015年

2 范海榮;多尺度波浪數(shù)值模擬技術(shù)研究[D];中國海洋大學;2015年

3 王東;組合型振蕩浮子布置的優(yōu)化研究[D];中國海洋大學;2015年

4 鞠燕娜;浮體繩輪波浪能采集裝置的研究[D];山東大學;2016年

5 裴麗;海上風能與波浪能綜合研究利用[D];天津大學;2012年

6 黃晶華;振蕩浮子液壓式波浪能利用裝置的研究[D];華北電力大學;2012年

7 姜琳琳;海洋浮標波浪能供電裝置設(shè)計研究[D];上海海洋大學;2013年

8 劉啟強;波浪能液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)效率測試平臺的設(shè)計與研究[D];天津理工大學;2013年

9 戴源;波浪能驅(qū)動的機動浮標的動態(tài)分析與設(shè)計[D];中國海洋大學;2014年

10 王鳳銀;多點陣列式波浪能液壓發(fā)電系統(tǒng)的匹配設(shè)計與模擬仿真[D];集美大學;2015年

，

本文編號：941684