本文關(guān)鍵詞：渦激振動(dòng)潮流能轉(zhuǎn)換裝置中的介電彈性體發(fā)電技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 潮流能 渦激振動(dòng) 介電彈性體 理論分析 模型試驗(yàn)

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,各國(guó)對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。能源正式成為制約社會(huì)發(fā)展的因素,也影響著人們生活的各個(gè)方面。人們對(duì)于爭(zhēng)奪能源的矛盾也越演越烈,同時(shí)開發(fā)新能源就成為了一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。潮流能是海洋能中比較好開發(fā)的一種能源,具有資源豐富、可預(yù)測(cè)性大、無(wú)污染的特點(diǎn)而備受世界各國(guó)的關(guān)注。本文將從渦激振動(dòng)獲能裝置原理出發(fā),設(shè)計(jì)一種可以適應(yīng)低流速下的潮流能發(fā)電裝置。首先,從各國(guó)介電彈性體和渦激振動(dòng)的研究現(xiàn)狀出發(fā),研究介電彈性體的發(fā)電原理和渦激振動(dòng)裝置的獲能原理。然后根據(jù)渦激振動(dòng)原理設(shè)計(jì)獲能裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu),使裝置能夠把潮流能的能量轉(zhuǎn)換成上下運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,并進(jìn)行水槽實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方案的可行性。根據(jù)介電彈性體的發(fā)電原理和過程,設(shè)計(jì)圓環(huán)形狀的發(fā)電單元模型。并通過理論分析進(jìn)行優(yōu)化發(fā)電單元的內(nèi)外框直徑以及介電彈性體薄膜預(yù)拉伸倍率等參數(shù),以能更好的進(jìn)行發(fā)電實(shí)驗(yàn)。還對(duì)介電彈性體換能單元的電學(xué)模型進(jìn)行分析,得出它的等效電學(xué)模型。設(shè)計(jì)專門的介電彈性體實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)介電彈性體的力學(xué)性能和發(fā)電性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。并在渦激振動(dòng)獲能裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)改進(jìn),使介電彈性體發(fā)電單元與渦激振動(dòng)獲能裝置結(jié)合起來(lái),并在水槽進(jìn)行了模型試驗(yàn),使潮流能能夠通過渦激振動(dòng)獲能裝置帶動(dòng)介電彈性體換能單元發(fā)電模塊循環(huán)工作進(jìn)行發(fā)電,總結(jié)出介電彈性體在渦激振動(dòng)獲能裝置上發(fā)電的規(guī)律。本文通過對(duì)介電彈性體的發(fā)電原理的研究,對(duì)換能單元進(jìn)行設(shè)計(jì)以及相關(guān)性能的優(yōu)化計(jì)算,初步確定了介電彈性體在渦激振動(dòng)獲能裝置上發(fā)電的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思路,為介電彈性體發(fā)電性能分析提供了理論指導(dǎo),有益于推進(jìn)介電彈性體在發(fā)電應(yīng)用上的商業(yè)化與產(chǎn)業(yè)化的腳步,加快新能源的開發(fā)的步伐。
【關(guān)鍵詞】：潮流能 渦激振動(dòng) 介電彈性體 理論分析 模型試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM612
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 主要符號(hào)說明8-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 渦激振動(dòng)與介電彈性體應(yīng)用研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與意義16-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容16-18
• 1.3.2 理論意義和應(yīng)用價(jià)值18-19
• 2 渦激振動(dòng)獲能裝置原理與水槽試驗(yàn)19-23
• 2.1 渦激振動(dòng)獲能裝置原理19-20
• 2.2 渦激振動(dòng)獲能裝置與試驗(yàn)20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 介電彈性體發(fā)電原理與換能單元設(shè)計(jì)23-31
• 3.1 介電彈性體發(fā)電原理23-25
• 3.3 換能單元的設(shè)計(jì)25-29
• 3.4 電極的制備29
• 3.5 換能單元的制作流程29-30
• 3.6 本章小結(jié)30-31
• 4 等效電學(xué)模型的建立與分析31-41
• 4.1 等效電學(xué)模型31-32
• 4.2 絕緣電阻32-34
• 4.3 等效串聯(lián)電阻34-37
• 4.4 等效電容37-39
• 4.5 本章小結(jié)39-41
• 5 介電彈性體性能測(cè)試41-64
• 5.1 換能單元的工作循環(huán)41-42
• 5.2 試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)及其制作42-47
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42-43
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電路設(shè)計(jì)43-47
• 5.3 介電彈性體性能測(cè)試試驗(yàn)47-63
• 5.3.1 換能單元的力學(xué)有限元分析47-49
• 5.3.2 EAP彈性試驗(yàn)49-53
• 5.3.3 介電彈性體換能單元發(fā)電性能試驗(yàn)53-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 6 換能單元結(jié)合渦激振動(dòng)潮流能裝置實(shí)驗(yàn)64-69
• 6.1 實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64
• 6.2 介電彈性體換能單元水槽實(shí)驗(yàn)64-68
• 6.3 本章小結(jié)68-69
• 7 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 論文主要研究?jī)?nèi)容69-70
• 7.2 本文不足與展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷76-77
• 發(fā)表學(xué)術(shù)論文77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 閆華;張杰;楊征宇;劉衛(wèi);;介電彈性體機(jī)電性能測(cè)試系統(tǒng)的研制[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程;2014年01期

2 羅華安;王化明;游有鵬;;介電彈性體圓柱形驅(qū)動(dòng)器靜態(tài)特性分析[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2012年09期

3 袁同燕;王化明;;DEAP換能器的能量轉(zhuǎn)換研究[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2012年04期

4 董婧;宗智;李章銳;孫雷;陳偉;;兩自由度運(yùn)動(dòng)圓柱繞流的離散渦方法模擬[J];船舶力學(xué);2012年Z1期

5 劉鵬;孫有峰;鄒杰;任開春;;基于ARM+CPLD的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化與信息工程;2011年02期

6 張s，

本文編號(hào)：1132152