發(fā)布時間：2017-05-12 13:22

  本文關(guān)鍵詞：振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海洋波浪能作為一種無污染的可再生能源,長期以來,世界各國對其投入了大量的研究,研制出了多種波能轉(zhuǎn)換裝置,并應(yīng)用于生產(chǎn)。 本文研究的振蕩浮子(OD)式波能轉(zhuǎn)換裝置是用一個放在港中的浮子作為波浪能的吸收載體,然后將浮子吸收的能量通過一個放在岸上的機械或液壓裝置轉(zhuǎn)換出去,用來驅(qū)動電機發(fā)電。這種裝置的主要優(yōu)點是建造成本低、轉(zhuǎn)換效率高;相對的,穩(wěn)定性較差,特別適用于波能密度較低的國家,比如中國適合采用這種裝置。 對振動浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置的研究,本文從以下幾個方面展開工作: (1)基于線性勢流理論,用邊界元法對裝置附近的水域,包括裝置附近的地形,進行分析,來研究裝置的水動力性能,得出裝置的俘獲寬度比和最優(yōu)阻尼的表達式;(2)通過十六個算例來研究裝置附近地形及其裝置的主要設(shè)計參數(shù)對裝置性能的影響。得出帶前港的地形對提高裝置的效率很有意義。通過計算還得到,主要設(shè)計參數(shù)對裝置的性能都有一定的影響,可以在所需的周期區(qū)間上對裝置進行參數(shù)優(yōu)化來提高裝置的性能。并且,給出了俘獲寬度比隨地形變化的曲線圖、俘獲寬度比隨裝置參數(shù)變化的曲線圖。對實際中的工程選址有一定的參考價值;(3)針對中國南方海域,對裝置進行參數(shù)優(yōu)化,得出了幾組最優(yōu)結(jié)果,給實際波能電站的設(shè)計提供了一個理論依據(jù);(4)比較了改進前與改進后的兩種振動浮子式波能裝置的性能,表明改進后的裝置在轉(zhuǎn)換效率、尤其在裝置的可靠性上有了很大的改善。最后,用實驗結(jié)果驗證了本文理論方法的正確性。 最后得出:振蕩浮子式波能裝置是一種有極好前景的波能裝置。
【關(guān)鍵詞】：振動浮子式(OD)波能轉(zhuǎn)換裝置 波能密度 俘獲寬度比 最優(yōu)阻尼 轉(zhuǎn)換效率
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TK73
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-22
• 1．1 課題背景及研究的意義9-10
• 1．2 國內(nèi)外研究成果綜述10-21
• 1．2．1 Salter“點頭鴨”(Duck)式波能轉(zhuǎn)換裝置10-12
• 1．2．2 英國海蛇號(Pelamis)波力發(fā)電裝置12
• 1．2．3 收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置12-13
• 1．2．4 振蕩水柱(OWC)式波能轉(zhuǎn)換裝置13-15
• 1．2．5 擺式波能轉(zhuǎn)換裝置15
• 1．2．6 Cockerell-Haren波面筏式波能轉(zhuǎn)換裝置15-17
• 1．2．7 Russell整流器式波能轉(zhuǎn)換裝置17-18
• 1．2．8 振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置18-21
• 1．3 本論文研究的主要內(nèi)容21-22
• 2 復(fù)雜地形下岸式波能裝置的水動力性能的研究22-40
• 2．1 引言22-23
• 2．2 方法簡介23-39
• 2．2．1 基本假設(shè)23-25
• 2．2．2 計算外域B的速度勢25-29
• 2．2．3 計算內(nèi)域A的速度勢29-32
• 2．2．4 作用在浮子上的力F_t的計算32-35
• 2．2．5 浮子平均吸收的功率、最佳阻尼、浮子輸出效率的計算35-39
• 2．3 小結(jié)39-40
• 3 地形及其參數(shù)對岸式波能裝置性能的影響40-50
• 3．1 引言40
• 3．2 數(shù)值算例40-43
• 3．3 計算結(jié)果與分析43-49
• 3．3．1 地形對俘獲寬度比(W_(opt))的影響44
• 3．3．2 地形對最優(yōu)阻尼(Copt)的影響44-47
• 3．3．3 各個參數(shù)的影響47-49
• 3．4 本章小結(jié)49-50
• 4 振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置的優(yōu)化計算50-63
• 4．1 引言50
• 4．2 對裝置參數(shù)的優(yōu)化50-56
• 4．2．1 對前港長的優(yōu)化51-52
• 4．2．2 對浮子長的優(yōu)化52-53
• 4．2．3 對港內(nèi)水深的優(yōu)化53-54
• 4．2．4 滑道斜角的優(yōu)化54-55
• 4．2．5 等深域水深對裝置性能的影響55
• 4．2．6 數(shù)值計算優(yōu)化及分析結(jié)果55-56
• 4．3 驗證一元優(yōu)化的可行性56-62
• 4．3．1 前港長HL的獨立性56-57
• 4．3．2 浮子長BL的獨立性57-59
• 4．3．3 港內(nèi)水深D的獨立性59-61
• 4．3．4 滑道斜角α的獨立性61
• 4．3．5 結(jié)果分析61-62
• 4．4 本章小結(jié)62-63
• 5 結(jié)果比較與驗證63-72
• 5．1 引言63
• 5．2 兩種裝置的數(shù)值計算結(jié)果比較63-68
• 5．2．1 前港長的影響63-65
• 5．2．2 浮子長的影響65-66
• 5．2．3 港內(nèi)水深的影響66-67
• 5．2．4 最優(yōu)結(jié)果比較67-68
• 5．3 結(jié)果驗證68-71
• 5．4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻74-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況78-79
• 致謝79-80
• 大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書80

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 鄭崇偉;;南海波浪能資源與其他清潔能源的優(yōu)缺點比較研究[J];亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報;2011年03期

2 李建;趙凌志;劉保林;彭燕;沙次文;許玉玉;李然;;一種閥式磁流體波浪能直接發(fā)電系統(tǒng)的研究[J];機床與液壓;2010年16期

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1 張大海;浮力擺式波浪能發(fā)電裝置關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2011年

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3 林潤生;基于擺式波能轉(zhuǎn)換裝置直接進行海水淡化的研究[D];華南理工大學(xué);2010年

4 熊葉勝;一種波浪壓電發(fā)電裝置的研究[D];大連理工大學(xué);2012年

5 高人杰;組合型振蕩浮子波能發(fā)電裝置研究[D];中國海洋大學(xué);2012年

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7 趙麗君;多點吸能浮子液壓式波浪發(fā)電裝置中液壓系統(tǒng)的分析與試驗[D];華北電力大學(xué);2012年

8 王向志;基于海上風(fēng)浪互補發(fā)電的液壓系統(tǒng)研究[D];華北電力大學(xué);2013年

9 劉莎莎;振蕩浮子式波浪能采集系統(tǒng)的仿真及實驗研究[D];華北電力大學(xué);2013年

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本文編號：359920