發(fā)布時間：2020-07-16 08:51

【摘要】：隨著社會的進步,能源由于短缺和污染的問題已經不能滿足人類的需求和社會的發(fā)展,新型無污染的可再生能源的開發(fā)應用勢在必行。海洋中蘊含著大量清潔可在生能源,其中海浪能最為豐富,利用海洋的波浪能進行發(fā)電是當前開發(fā)海洋能源的重要方式之一。本文根據當前國內外海浪發(fā)電裝置研究的現狀,設計了以將變化的海浪輸入轉化為恒定角速度輸出為目標并且能夠直接并網的雙浮子式海浪發(fā)電機。本裝置利用機械傳動系統將海浪能轉化為機械能再經同步發(fā)電機轉化為電能。本文主要的研究內容包含以下幾個方面:首先,對本浮子式海浪發(fā)電機的總體設計方案進行介紹,本裝置主要包括:換向齒輪箱,并車機構,增速機構,液力調速機構以及同步發(fā)電機。其中換向齒輪箱將上下運動的海浪運動轉化為單一方向的轉動;利用液力調速機構將變化的海浪輸入經調速系統后使輸出角速度在某一值上下很小范圍的波動甚至能夠實現恒定;將調速后的輸出角速度直接連接同步發(fā)電機,使發(fā)電機能夠輸出國家規(guī)定并網的頻率。其次,對發(fā)電裝置進行動力學仿真分析。分別建立基于兩自由度剛性構件系統動力學仿真模型和傳動系統多自由度扭轉振動模型。在兩個模型下分別進行主要構件的運動仿真分析并進行對比,再對系統運動有影響的參數進行仿真,得出各個影響參數的影響效果�；谏鲜瞿Ｐ蛯Ρ竞＠税l(fā)電機的效率以及功率進行仿真分析。再次,基于動力學對系統進行優(yōu)化。通過上述分析出的一些參數對系統輸出運動的影響,以海浪發(fā)電機輸出軸平均角速度與并網所需輸入同步發(fā)電機角速度的差最小和海浪發(fā)電機運動穩(wěn)定后最大最小角速度差值的最小為優(yōu)化目標,利用MATLAB遺傳學算法對系統進行優(yōu)化分析。最后,對浮子臂進行基于ANSYS靜力學分析以及橫向振動分析。由于浮子以及浮子臂是系統主要的吸收能量的結構,浮子臂也是主要承受海浪力的部件,所以對浮子臂進行橫向振動研究,計算浮子臂的固有頻率以及響應特性。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P743.2;TM31
【圖文】：

圖 1-2 點頭鴨式波浪發(fā)電裝置波道式海浪發(fā)電裝置-3 所示，收縮波道式海浪發(fā)電裝置是以波浪聚集理論為基礎的超出水平面的水庫和一個逐步縮小的波道組成該種裝置。海于水平面的水庫，到達水庫的海浪因為勢能的原因帶動水輪了波浪能轉換為電能的過程[36]。收縮波道水庫海水

圖 2-7 工作支撐示意圖要采用槽鋼，平臺的主要連接為焊接和鉚接。由于該設可少的會受到侵蝕，所以需要很好的防護裝置。在設備，并給設備配置防護罩，以便維修。力分析及浮子形狀的優(yōu)化岸各地海洋的基本海況的海浪，大多以風浪為主要的混雜型波浪，波浪的特征同時地理位置和天氣變化對一些區(qū)域的海波形式也會造海岸線的波浪的遍布更是繁雜[53-55]。和周期是兩個可以測量的特征，在我國沿海岸波浪高的總布是南邊地區(qū)大、北邊地區(qū)小，南沿海岸主要時粵東與西，各個沿岸的平均每年波浪的周期分布為：渤海波浪周期

取值范圍進行約束。這些約束條件在一定意義上是對優(yōu)化設，并且對最后的優(yōu)化結果也有很大的影響。在本裝置中主要束：對增速系統傳動比系數的大小進行約束，約束條件為算法AB 是由 Math-Works 公司研發(fā)的一款科學應用技術軟件，擁有工具箱都是由特定領域的專家開發(fā)的，用戶能夠直接運用工樣的方式而省略了自己編代碼環(huán)節(jié)。在這些工具箱中包括 19些模塊可用于解決包括非線性優(yōu)化，多目標規(guī)劃，有約束的規(guī)劃，極小化極大化，最小二乘法最優(yōu)化，二次規(guī)劃，遺傳就是用其中的遺傳優(yōu)化算法進行優(yōu)化[61-63]。如下圖 4-1 為遺傳 (2)0.67(1)1.5GiGi

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

1 邢明明;董世民;;游梁式抽油機傳動系統的扭轉振動與傳動效率[J];中國石油大學學報(自然科學版);2014年01期

2 鄭崇偉;;波浪能、海上風能資源開發(fā)前景展望[J];亞熱帶資源與環(huán)境學報;2013年04期

3 任建莉;羅譽婭;陳俊杰;張雪梅;鐘英杰;;海洋波浪信息資源評估系統的波力發(fā)電應用研究[J];可再生能源;2009年03期

4 周凌云;世界能源危機與我國的能源安全[J];中國能源;2001年01期

5 梁賢光,蔣念東,王偉,孫培亞;5kW 后彎管波力發(fā)電裝置的研究[J];海洋工程;1999年04期

6 毛秀珍,徐燕椿;海洋能是人類未來能源的希望[J];今日科技;1998年02期

7 余志;在挪威研究波浪能[J];海洋工程;1996年04期

8 余志,蔣念東,游亞戈;大萬山岸式振蕩水柱波力電站的輸出功率[J];海洋工程;1996年02期

相關碩士學位論文 前6條

1 陸從飛;無級調速風力發(fā)電系統的動力學建模與傳動試驗研究[D];華北電力大學(北京);2016年

2 徐艦波;導葉可調式液力變矩器在液力行星齒輪中的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

3 韓焱淼;液力行星齒輪復合傳動技術應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

4 李坤;浮標式海浪發(fā)電裝置的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

5 周緒強;液力變速與傳動技術在風力發(fā)電系統中的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

6 王凌宇;海洋浮子式波浪發(fā)電裝置結構設計及試驗研究[D];大連理工大學;2008年

本文編號：2757792