在如今的能源消費結(jié)構(gòu)中,傳統(tǒng)能源比重過高,按目前的能源消費結(jié)構(gòu)持續(xù)消耗,未來勢必會出現(xiàn)能源短缺的現(xiàn)象。同時,傳統(tǒng)能源的過度開發(fā)使用會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的惡化,能源安全和生態(tài)環(huán)境的問題受到越來越多的人關(guān)注。波浪能是現(xiàn)階段海洋能中最具有開發(fā)潛力的能源形式,開展波浪能源利用研究對于緩解能源短缺和改善生態(tài)環(huán)境具有重要意義。擺動葉片式波浪能發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、雙行程做功的特點,對其進行研究開發(fā)就必須進行水動力性能研究,開展擺動葉片式波浪能發(fā)電裝置的水動力性能研究,有利于提升裝置的發(fā)電能力和俘獲寬度比,是促進裝置應(yīng)用不可忽缺的環(huán)節(jié)。本文主要的研究工作包括:首先,闡述了裝置的組成和其能量轉(zhuǎn)換工作的原理,基于線性波理論對裝置進行理論分析,利用波浪力學(xué)分析出葉片上波浪誘導(dǎo)載荷構(gòu)成,分別計算出波浪作用在葉片上的慣性力和拖拽力,并對波浪作用在傳動軸上的波浪載荷進行了計算,推導(dǎo)出葉片俘獲波浪能的俘獲寬度比公式。其次,利用有限元方法建立了數(shù)值波浪水池,通過發(fā)電裝置和數(shù)值波浪耦合的方法,研究波浪參數(shù)和裝置參數(shù)對裝置水動力性能的影響。研究表明:波高增加裝置的水動力性能提高;周期和擺角參數(shù)對裝置性能影響較大,過大或過小都... 

【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
        1.1.1 課題研究的背景
        1.1.2 課題研究的意義
    1.2 波浪能發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 波浪能發(fā)電原理
        1.2.2 波浪能發(fā)電技術(shù)
    1.3 擺式波浪能發(fā)電裝置水動力性能研究現(xiàn)狀
        1.3.1 懸掛擺式裝置水動力性能研究現(xiàn)狀
        1.3.2 浮力擺式裝置水動力性能研究現(xiàn)狀
        1.3.3 漂浮擺式裝置水動力性能研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
2 擺動葉片式波浪能發(fā)電裝置的理論分析
    2.1 裝置的組成及其工作原理
    2.2 線性波求解
    2.3 線性波作用下擺動葉片上的波浪力
        2.3.1 慣性力計算
        2.3.2 拖拽力計算
    2.4 傳動軸上波浪力載荷計算
    2.5 裝置的俘獲寬度比
    2.6 本章小結(jié)
3 仿真模型建立和數(shù)值模擬
    3.1 三維模型建立
        3.1.1 裝置模型
        3.1.2 數(shù)值水池模型
    3.2 網(wǎng)格劃分
    3.3 數(shù)值波浪水池的建立
        3.3.1 控制方程
        3.3.2 數(shù)值波浪模擬
    3.4 基于Fluent的仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
4 裝置的水動力性能分析
    4.1 波浪參數(shù)對裝置水動力性能的影響
        4.1.1 波高對裝置水動力性能的影響
        4.1.2 周期對裝置水動力性能的影響
    4.2 裝置參數(shù)對裝置水動力性能的影響
        4.2.1 擺角對裝置水動力性能的影響
        4.2.2 擺葉尺寸對裝置水動力性能的影響
        4.2.3 浸沒水深對裝置水動力性能的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 試驗分析
    5.1 相似準則
    5.2 試驗裝置
    5.3 試驗內(nèi)容與過程
        5.3.1 試驗內(nèi)容
        5.3.2 試驗過程
    5.4 試驗結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]波浪能發(fā)電裝置的性能分析及綜合評價[J]. 謝典,顧煜炯,余志文,余裕璞,耿直.  水力發(fā)電學(xué)報. 2017(08)
[2]波浪能研究發(fā)展概況[J]. 李琳娜,史宏達,董曉晨.  中國水運(下半月). 2017(07)
[3]振蕩浮子波能發(fā)電裝置浮子運動性能的試驗研究[J]. 史宏達,曲娜,曹飛飛,韓桂萍.  中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(06)
[4]懸掛擺式波能發(fā)電裝置聚波口的優(yōu)化設(shè)計[J]. 訚耀保,張陽.  中國工程機械學(xué)報. 2016(05)
[5]浮力擺式波浪能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度優(yōu)化[J]. 李蒙,李雪臨,王兵振,段云棋.  海洋技術(shù)學(xué)報. 2016(05)
[6]浮力擺式波浪能發(fā)電裝置試驗系統(tǒng)研究[J]. 鮑經(jīng)緯,林勇剛,劉宏偉,李偉,張大海,周宏賓.  太陽能學(xué)報. 2016(05)
[7]浮力擺式波浪能發(fā)電裝置水動力性能優(yōu)化研究[J]. 李雪臨,王項南,王兵振,張中華,李蒙,黃勇,夏增艷.  太陽能學(xué)報. 2016(05)
[8]石油開采區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價研究[J]. 韓秀艷,孫濤.  環(huán)境科學(xué)與管理. 2016(04)
[9]擺動葉片式波浪能發(fā)電裝置在船舶上的應(yīng)用研究[J]. 李保,李國富,劉劍,楊少增,應(yīng)小剛.  水資源與水工程學(xué)報. 2015(06)
[10]An Experimental Study on A Trapezoidal Pendulum Wave Energy Converter in Regular Waves[J]. 王冬姣,邱守強,葉家瑋.  China Ocean Engineering. 2015(04)

博士論文
[1]浮力擺式波浪能裝置的水動力性能研究[D]. 趙海濤.浙江大學(xué) 2012
[2]煤炭開采的生態(tài)補償機制研究[D]. 王輝.中國礦業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]小型擺錘式波浪發(fā)電系統(tǒng)的研發(fā)[D]. 王鵬.大連海事大學(xué) 2016
[2]海南清水灣地區(qū)風(fēng)和波浪要素特征分析[D]. 周毅.中國海洋大學(xué) 2014
[3]浮體繩輪波浪發(fā)電裝置傳動系統(tǒng)研究[D]. 商圣勇.山東大學(xué) 2013



本文編號：3182012