波浪能作為可再生能源其中一種,雖然具有不穩(wěn)定的特性,但是在全球各類海洋能實(shí)際可開發(fā)量最大。波浪能具有非常好的開發(fā)意義和開發(fā)前景,如果開發(fā)得當(dāng),將成為一種可以提供人類生活生產(chǎn)需要的綠色能源。 在浮力擺式波浪能發(fā)電裝置的研究過程中,遇到的首要問題就是波浪與浮力擺之間相互作用的問題。對(duì)于研究波浪與發(fā)電裝置之間的相互作用問題,有三種方法,其一是通過模型試驗(yàn),利用造波機(jī)模擬真實(shí)的波浪情況,對(duì)發(fā)電裝置放置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,其二是通過解析理論或數(shù)值方法計(jì)算,其三是下海試驗(yàn)現(xiàn)場觀測。模型試驗(yàn)雖然能更準(zhǔn)確的反應(yīng)真實(shí)的波浪情況,但仍有許多因素是不可控制和不可模擬,且模型試驗(yàn)的耗時(shí)長、費(fèi)用高；下海試驗(yàn)的結(jié)果最直觀和準(zhǔn)確,但相應(yīng)的成本也非常高,且研究周期長,出現(xiàn)故障也不方便維修處理；隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提高,數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性越來越高,可以與試驗(yàn)?zāi)M互補(bǔ),在波浪能發(fā)電裝置的前期設(shè)計(jì)和場地實(shí)驗(yàn)中提供參照。對(duì)于在三維情況下波浪與浮力擺的作用形式的研究是一個(gè)重要而必須的課題。本文正是基于這一點(diǎn),應(yīng)用ADINA軟件,通過合理的建模及優(yōu)化,利用流固耦合數(shù)學(xué)模型,模擬浮力擺與波浪之間的相互耦合作用,并將其施加到浮力擺式波浪能發(fā)電裝置上,通過模擬和試驗(yàn)研究模擬波浪載荷條件下試驗(yàn)臺(tái)的工作情況。 論文個(gè)章內(nèi)容簡述如下： 第一章介紹了課題研究背景,浮力擺式波浪能發(fā)電裝置的研究現(xiàn)況,以及本課題的研究意義及內(nèi)容。 第二章介紹了浮力擺式波浪能發(fā)電裝置試驗(yàn)臺(tái)的工作原理和基本組成,對(duì)浮力擺式波浪能發(fā)電裝置試驗(yàn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、傳動(dòng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了闡述。 第三章利用ADINA軟件,基于數(shù)值模擬的相關(guān)理論,建立合理的模擬浮力擺在水槽中的運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)模型以及流體模型,利用使用流固耦合模型對(duì)波浪與浮力擺的相互作用進(jìn)行數(shù)值模擬。得到了在三種不同波況下的浮力擺載荷。 第四章對(duì)浮力擺式發(fā)電裝置的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)選型,并通過AMESim軟件在模擬波浪作用力的條件下對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。最后對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第五章對(duì)浮力擺式波浪能發(fā)電裝置進(jìn)行試驗(yàn),研究浮力擺式波浪能發(fā)電裝置的在模擬波浪力作用下的性能和工作情況。 第六章對(duì)論文進(jìn)行了總結(jié),并提出了工作展望。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P743.2;TM612

【參考文獻(xiàn)】

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2 吳必軍;游亞戈;馬玉久;李春林;;波浪能獨(dú)立穩(wěn)定發(fā)電自動(dòng)控制系統(tǒng)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2007年24期

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本文編號(hào)：2412819