發(fā)布時間：2020-05-07 11:35

【摘要】：波浪能利用技術發(fā)展至今，仍有很多技術難題沒有得到解決，波浪能裝置的能量轉換效率低是制約波浪能利用技術進步的一個重要因素。本文的第一個研究目的是：在實驗室環(huán)境下建立波浪能液壓轉換系統(tǒng)能量轉換效率測試平臺；第二個研究目的是：基于AMEsim對測試平臺進行仿真分析，分析出影響波浪能裝置能量轉換效率的因素，并提出解決方案。 本項目所要設計的測試平臺分為三級，本文進行的是第二級能量轉換效率測試平臺設計，在設計時，需要綜合考慮第一級和第三級測試平臺的工況。首先，擬定出液壓系統(tǒng)工作原理圖；其次，根據(jù)所擬定的原理圖，對系統(tǒng)元件進行設計計算、選型。具體過程為：第一，根據(jù)第一級測試平臺的輸出，確定本文設計的液壓系統(tǒng)的原動機為伺服電機，以伺服電機的參數(shù)為依據(jù)計算、選擇液壓源的參數(shù)與型號；第二，根據(jù)原動機的功率和第三級測試平臺的輸入功率，選擇終端加載裝置——交流測功機的型號；第三，對控制閥類和輔助元件進行選型；最后，依據(jù)液壓系統(tǒng)元件的型號、參數(shù)，對液壓系統(tǒng)進行裝置結構設計。 本文所設計的液壓系統(tǒng)的一個突出特點是：采用齒輪齒條擺動缸作為液壓源，為系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的工作介質。對于波浪能發(fā)電系統(tǒng)：通常波浪能轉換來的機械能是小角度（不超過90°）擺動運動；擺動速度時刻變化，變化規(guī)律為：靜止—最大速度—靜止；擺動方向呈周期性變化，，而且周期較短（不超過10s）。對于這種工況，現(xiàn)有的液壓泵產(chǎn)品效率很低，而齒輪齒條擺動缸不存在該問題。因此本設計采用齒輪齒條擺動缸作為液壓源。 在所設計的測試平臺的基礎上，基于AMEsim進行仿真分析，分析出影響波浪能液壓轉換系統(tǒng)轉換效率的因素，主要有：液壓源和負載特性不適應而造成的匹配損失、管道沿程壓力損失等，提出了解決方案，如：對于匹配損失，可以設計為具有三個馬達的液壓系統(tǒng)等方案。
【圖文】：

圖 1-1 愛丁堡大學弧形波浪試驗水槽國立科克大學的水動力與海洋研究中心擁有大型海洋工程水池驗水槽以及各種室內測試儀器和設備。國立科克大學的水動力與海洋研究中心與愛爾蘭海洋研究院聯(lián)理模型測試技術研究，2003 年起在歐盟 FP6 計劃支持下執(zhí)行“海價研究”項目，2007 年向歐盟正式提交了《海洋能源：開發(fā)與洋發(fā)電系統(tǒng)設計及效率測試的技術標準。合分析國內外技術現(xiàn)狀的分析，國內外研究機構主要是對單級轉換過程些現(xiàn)有的試驗測試平臺也不具通用性。未對波浪能裝置的系統(tǒng)模驗測試平臺開展相關研究。開展波浪能轉換效率模擬測試技術換效率模擬測試系統(tǒng)及試驗測試評估方法，屬于前沿技術。對于填補國內空白。況

平臺的輸出相一致，其輸出端要與第三級能量轉換效率測試平臺的便調控一些重要的測試參數(shù)。壓系統(tǒng)的首要任務是明確液壓系統(tǒng)設計的技術要求[15]。設計前應解和掌握系統(tǒng)設計的技術要求。該波浪能液壓轉換系統(tǒng)是在實驗的系統(tǒng)，所以具有如下技術要求：因為要模擬實際的海上工況，所以動力組件要能適應低速、換向頻繁系統(tǒng)要有安全保護裝置，防止系統(tǒng)超載；由于是測試系統(tǒng)，所以該系統(tǒng)應該設計有各重要部位重要參數(shù)的測由于系統(tǒng)的輸入是不穩(wěn)定的能量，所以要設計有穩(wěn)壓系統(tǒng)[17][18]；系統(tǒng)設計要盡量簡單，以提高轉換效率。能轉換效率試驗測試平臺轉換效率試驗測試平臺主要由液壓轉換系統(tǒng)測試平臺、機械轉換據(jù)采集和處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)模擬分析系統(tǒng)等部分組成[19]，如圖 2-1 內容為液壓轉換系統(tǒng)測試平臺的設計與研究。
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P743.2

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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相關碩士學位論文 前2條

1 張文喜;波浪能轉換裝置設計與仿真研究[D];華南理工大學;2011年

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本文編號：2652909