發(fā)布時(shí)間：2017-07-14 04:03

  本文關(guān)鍵詞：振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置研究

  更多相關(guān)文章： 波浪能轉(zhuǎn)換裝置 形狀選擇 直線電機(jī) 電磁力計(jì)算 機(jī)電耦合

【摘要】：在當(dāng)前能源危機(jī)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境污染等多方面的壓力和影響之下,尋求新的綠色可再生能源的任務(wù)已經(jīng)越來(lái)越緊迫。這也推動(dòng)了波浪能發(fā)電技術(shù)的快速的發(fā)展。而振蕩浮子式技術(shù),以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)換效率相對(duì)較高及頻率響應(yīng)范圍較寬等特點(diǎn),成為波浪能開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。本文首先介紹了典型波能利用裝置的工作原理,分析了國(guó)內(nèi)外波浪能轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上,分析和研究了比較符合我國(guó)海況的振蕩浮子式波能裝換裝置。本文所作的主要工作有：(1)通過(guò)波浪力學(xué)理論,建立了振蕩浮子式波能發(fā)電裝置系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并列出了其動(dòng)力學(xué)方程。用有限元分析軟件AQWA,對(duì)常見(jiàn)的三種浮體形狀進(jìn)行分析,得到其水動(dòng)力參數(shù)；將得到的水動(dòng)力參數(shù)分別帶入到三種浮體的動(dòng)力學(xué)方程中,計(jì)算浮體運(yùn)動(dòng)情況,通過(guò)分析計(jì)算,得到結(jié)論：在體積和質(zhì)量相同的情況下圓錐形浮體的波浪能吸收效率更高。(2)設(shè)計(jì)一種多動(dòng)子的直線發(fā)電機(jī),并且通過(guò)電磁場(chǎng)有限元分析軟件Maxwell仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膶?shí)驗(yàn),得到理論分析數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)基本相同,驗(yàn)證了電磁場(chǎng)分析軟件Maxwell仿真是準(zhǔn)確的。最后改進(jìn)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行,通過(guò)仿真得到改進(jìn)后的模型發(fā)電的效率更高。(3)根據(jù)電磁場(chǎng)理論,推導(dǎo)永磁直線發(fā)電機(jī)的電磁力計(jì)算公式,用有限元軟件對(duì)兩種不同的情況進(jìn)行分析,電磁力計(jì)算公式結(jié)果與有限元分析結(jié)果基本吻合。(4)將電磁力計(jì)算公式帶入了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程中得到系統(tǒng)的機(jī)電耦合方程,通過(guò)計(jì)算耦合方程得到更加準(zhǔn)確的浮體運(yùn)動(dòng)情況,同時(shí)得到發(fā)電機(jī)的電磁力,進(jìn)而估算出系統(tǒng)的輸出功率。從而為這類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：波浪能轉(zhuǎn)換裝置 形狀選擇 直線電機(jī) 電磁力計(jì)算 機(jī)電耦合
【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
• Abstract6-10
• 1 緒論10-25
• 1.1 課題背景及研究的意義10-11
• 1.2 波浪能利用現(xiàn)狀11-23
• 1.2.1 波能發(fā)電裝置的工作原理11-14
• 1.2.2 國(guó)外振蕩浮子式技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-22
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)振蕩浮子式波能發(fā)電的研究現(xiàn)狀22-23
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容23-25
• 2 振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析25-40
• 2.1 浮體運(yùn)動(dòng)方程25-27
• 2.2 浮體的波浪激勵(lì)力的計(jì)算原理27-30
• 2.2.1 繞射理論27-29
• 2.2.2 Froude-Krylov(簡(jiǎn)稱F-K)假定法29-30
• 2.3 不同形狀浮體在波浪中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)30-38
• 2.3.1 不同浮體參數(shù)的確定30-32
• 2.3.2 圓柱形浮體32-34
• 2.3.3 錐形浮體34-36
• 2.3.4 球形浮體36-38
• 2.4 三種不同形狀浮體吸收波浪能性能的對(duì)比38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 3 多動(dòng)子永磁直線發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)、仿真和實(shí)驗(yàn)40-54
• 3.1 永磁直線發(fā)電機(jī)40-42
• 3.1.1 永磁直線發(fā)電機(jī)原理40
• 3.1.2 電磁場(chǎng)理論40-42
• 3.2 多動(dòng)子永磁直線發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)42-44
• 3.3 Maxwell電磁仿真分析44-50
• 3.3.0 Maxwell三維電磁場(chǎng)計(jì)算原理44-47
• 3.3.1 軟件設(shè)置47-48
• 3.3.2 仿真結(jié)果48-50
• 3.4 永磁直線發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)50-52
• 3.5 永磁直線發(fā)電機(jī)的改進(jìn)52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 4 永磁直線發(fā)電機(jī)的電磁力54-64
• 4.1 永磁直線發(fā)電機(jī)電磁力推導(dǎo)54-58
• 4.1.1 直線發(fā)電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算54-56
• 4.1.2 直線發(fā)電機(jī)電磁力計(jì)算56-58
• 4.2 直線發(fā)電機(jī)電磁力公式的驗(yàn)證58-63
• 4.2.1 單動(dòng)子勻速運(yùn)動(dòng)情況下公式的驗(yàn)證58-61
• 4.2.2 多動(dòng)子正弦運(yùn)動(dòng)下電磁力計(jì)算公式的驗(yàn)證61-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 5 振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置系統(tǒng)的機(jī)電耦合分析64-69
• 5.1 振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置系統(tǒng)機(jī)電耦合方程的建立64
• 5.2 系統(tǒng)機(jī)電耦合方程的求解64-67
• 5.3 機(jī)電耦合方程與動(dòng)力學(xué)方程結(jié)果比較67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 6 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 結(jié)論69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷76
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

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本文編號(hào)：539550