南海島礁開發(fā)與發(fā)展是我國(guó)戰(zhàn)略重心,其生活用電以及軍事需求巨大,但一直以來(lái)島礁的發(fā)電方式單一、能源補(bǔ)給困難等問題突出,對(duì)成本低、安全可靠、維護(hù)簡(jiǎn)便的清潔能源回收系統(tǒng)有著較大需求。本文針對(duì)南海島礁能源需求,分析了南海能源來(lái)源方式,選取筏式波浪能量回收裝置(Wave Energy Harvesting Rafts,WEHR)作為研究結(jié)構(gòu),基于多缸WEHR的理論分析結(jié)果構(gòu)建其數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合南海波浪條件,對(duì)裝置部件進(jìn)行最優(yōu)化選型,提出了液壓缸行程、缸徑比的最優(yōu)取值。實(shí)現(xiàn)了南海島礁波浪特性下的筏式波浪能裝置樣機(jī)試建,本文主要工作包括:(1)針對(duì)南海能量來(lái)源方式單一的問題,歸納了南海島礁能量來(lái)源的研究現(xiàn)狀,詳細(xì)討論經(jīng)典的波浪能量回收裝置(Wave Energy Harvesting,WEH)的結(jié)構(gòu)模式以及建模仿真分析。提出了采用筏式波浪能發(fā)電裝置發(fā)電作為南海能源補(bǔ)充的一種方式。(2)針對(duì)多缸筏式波浪能發(fā)電裝置的理論研究缺乏的問題,構(gòu)建了多缸波浪能發(fā)電裝置液壓原理,依據(jù)響應(yīng)分析,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)理想海浪激勵(lì)條件下的活塞運(yùn)動(dòng)、蓄能器穩(wěn)流過程、發(fā)電機(jī)工作過程中扭矩與發(fā)電能力等表達(dá)式進(jìn)行了理論推導(dǎo)和計(jì)算...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題依據(jù)和研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 海洋島礁電力來(lái)源方式研究現(xiàn)狀
        1.2.2 WEH結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與典型裝置研究現(xiàn)狀
        1.2.3 WEH建模仿真研究現(xiàn)狀
        1.2.4 國(guó)外建模仿真現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
第二章 多缸WEHR基本理論分析
    2.1 裝置理論模型設(shè)計(jì)
        2.1.1 系統(tǒng)理論模型設(shè)計(jì)
        2.1.2 液壓缸連接模型設(shè)計(jì)
    2.2 海浪模型分析
    2.3 多缸WEHR響應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 多缸WEHR響應(yīng)分析
        2.3.2 WEHR結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.4 液壓缸與單向閥理論分析
    2.5 蓄能器與液壓馬達(dá)理論分析
    2.6 發(fā)電機(jī)理論分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 多缸WEHR數(shù)值建模與仿真研究
    3.1 南海波浪特征分析
    3.2 機(jī)械傳動(dòng)構(gòu)件參數(shù)選取
        3.2.1 液壓缸行程選取
        3.2.2 液壓缸缸徑選取
        3.2.3 液壓缸桿徑選取
    3.3 液壓傳動(dòng)構(gòu)件參數(shù)選取
        3.3.1 液壓油和單向閥口建模
        3.3.2 蓄能器建模
        3.3.3 馬達(dá)建模
    3.4 液電轉(zhuǎn)換構(gòu)件參數(shù)選取
    3.5 仿真結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 多缸WEHR原樣機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究
    4.1 機(jī)械傳動(dòng)構(gòu)件選型
        4.1.1 筏板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造
        4.1.2 液壓缸選型
        4.1.3 單向閥選型
    4.2 液壓傳動(dòng)構(gòu)件選型
        4.2.1 流量計(jì)選型
        4.2.2 蓄能器選型
        4.2.3 液壓馬達(dá)選型
    4.3 液電轉(zhuǎn)換構(gòu)件選型
        4.3.1 發(fā)電機(jī)選型
        4.3.2 電子負(fù)載選型
    4.4 原理樣機(jī)試驗(yàn)及結(jié)果分析
        4.4.1 原理樣機(jī)組裝
        4.4.2 試驗(yàn)方案
        4.4.3 樣機(jī)試驗(yàn)及結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3824990