隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)對(duì)能源的需求量日趨增加。在發(fā)展石油、天然氣等化石能源產(chǎn)業(yè)的同時(shí),大力發(fā)展可再生能源利用技術(shù),促進(jìn)可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,保證能源供給的安全,優(yōu)化能源供給的結(jié)構(gòu),已成為保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。海洋潮流能是作為海洋可再生能源的重要組成部分,是當(dāng)前可再生能源研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,通過(guò)潮流水輪發(fā)電系統(tǒng)將潮流動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能,是潮流能利用最有效的技術(shù)途徑,其發(fā)展十分迅速。 漂浮式潮流電站是一種典型的潮流能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),主要由浮式平臺(tái)載體、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)組和錨泊系統(tǒng)組成。漂浮式潮流電站在整個(gè)運(yùn)行壽命周期內(nèi),除了經(jīng)受風(fēng)、波浪和流的不斷作用,還可能會(huì)承受臺(tái)風(fēng)等極端環(huán)境載荷。電站葉輪部分的設(shè)計(jì)至關(guān)重要,關(guān)系到電站的發(fā)電效能與整體的可靠性,因此其設(shè)計(jì)必須合理。為了保證漂浮式電站在工作海況下的運(yùn)行與極限海況下的生存,其錨泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須有足夠的可靠性。本文旨在分析漂浮式潮流電站載體、葉輪和錨泊系統(tǒng)的性能,設(shè)計(jì)高效可靠的葉輪機(jī)構(gòu)與安全可靠的錨泊系統(tǒng)。 根據(jù)海域環(huán)境和設(shè)計(jì)要求,提出漂浮式潮流電站的立軸式水輪機(jī)總體方案,分析水輪機(jī)各構(gòu)件的受力特點(diǎn),預(yù)報(bào)水輪機(jī)的流載荷,校核水輪... 

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 潮流能開發(fā)利用的技術(shù)和現(xiàn)狀
        1.2.1 潮流能發(fā)電特點(diǎn)
        1.2.2 潮流能開發(fā)技術(shù)
        1.2.3 國(guó)外與國(guó)內(nèi)潮流能開發(fā)利用現(xiàn)狀
    1.3 錨泊系統(tǒng)發(fā)展
        1.3.1 錨泊系統(tǒng)的分類
        1.3.2 錨泊線的組成
    1.4 論文的主要工作
第2章 漂浮式潮流電站水輪機(jī)設(shè)計(jì)
    2.1 水輪機(jī)設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)
    2.2 水輪機(jī)總體方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 葉輪的總體方案
        2.2.2 葉輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    2.3 水輪機(jī)受力分析
        2.3.1 流載荷計(jì)算
        2.3.2 主軸的扭矩
    2.4 葉片設(shè)計(jì)與校核
        2.4.1 葉片設(shè)計(jì)
        2.4.2 葉片校核
    2.5 主軸設(shè)計(jì)與校核
        2.5.1 主軸設(shè)計(jì)
        2.5.2 主軸校核
    2.6 輪輻設(shè)計(jì)與校核
        2.6.1 輪輻設(shè)計(jì)
        2.6.2 輪輻校核
    2.7 本章小結(jié)
第3章 漂浮式電站載體的水動(dòng)力性能分析
    3.1 漂浮式電站載體概況
    3.2 浮體在規(guī)則波中運(yùn)動(dòng)的三維勢(shì)流理論
        3.2.1 浮體在規(guī)則波中速度勢(shì)的定解條件
        3.2.2 浮體受到的水動(dòng)力(力矩)
        3.2.3 附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)
        3.2.4 浮體受到的靜力(力矩)
    3.3 浮體在規(guī)則波中運(yùn)動(dòng)的二維勢(shì)流理論
    3.4 漂浮式電站運(yùn)動(dòng)和受力分析結(jié)果
        3.4.1 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算
        3.4.2 附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)的計(jì)算
        3.4.3 載體受分析結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第4章 錨泊系統(tǒng)分析方法
    4.1 錨泊系統(tǒng)的布置形式和設(shè)計(jì)參數(shù)
    4.2 錨泊系統(tǒng)靜力分析
        4.2.1 單根懸鏈線基本方程
        4.2.2 浮體位移后錨泊線狀態(tài)的變化
        4.2.3 錨泊靜力計(jì)算
    4.3 錨泊系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析
        4.3.1 集中質(zhì)量法
        4.3.2 有限元法
    4.4 錨泊系統(tǒng)動(dòng)力分析的方法
        4.4.1 準(zhǔn)靜態(tài)分析
        4.4.2 動(dòng)態(tài)分析
    4.5 MOSES軟件介紹
    4.6 本章小結(jié)
第5章 錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 環(huán)境條件
    5.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
        5.2.1 浮體偏移要求
        5.2.2 錨鏈拉力要求
        5.2.3 錨鏈長(zhǎng)度要求
        5.2.4 錨固形式的要求
    5.3 錨泊系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)說(shuō)明
    5.4 錨泊系統(tǒng)的數(shù)值模型
        5.4.1 錨泊系統(tǒng)強(qiáng)度分析方法
        5.4.2 環(huán)境載荷的定義
        5.4.3 雙體船和錨鏈模型的建立
        5.4.4 MOSES分析的步驟
    5.5 計(jì)算結(jié)果
        5.5.1 設(shè)計(jì)工況
        5.5.2 完整作業(yè)工況分析
        5.5.3 完整自存工況分析
        5.5.4 破損自存工況分析
        5.5.5 結(jié)果分析與總結(jié)
    5.6 本章小結(jié)
第6章 錨泊系統(tǒng)的初步疲勞分析
    6.1 基本介紹
        6.1.1 疲勞現(xiàn)象
        6.1.2 疲勞破壞的特點(diǎn)
        6.1.3 錨鏈疲勞分析
    6.2 錨鏈的抗疲勞能力
        6.2.1 錨鏈疲勞分析時(shí)的相關(guān)問(wèn)題
        6.2.2 拉力—拉力疲勞
        6.2.3 彎曲—拉力疲勞
        6.2.4 平均載荷的影響
    6.3 錨鏈疲勞分析方法
        6.3.1 累計(jì)疲勞破壞
        6.3.2 低頻和波頻疲勞組合的方法
        6.3.3 疲勞分析步驟
    6.4 MOSES中進(jìn)行錨鏈疲勞分析的相關(guān)說(shuō)明
    6.5 方案的疲勞分析
        6.5.1 疲勞分析參數(shù)的設(shè)定
        6.5.2 結(jié)果分析
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
附錄A


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]深水多成分懸鏈線錨泊系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J]. 余龍,譚家華.  華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(05)
[2]對(duì)我國(guó)可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的探討[J]. 周篁.  能源研究與利用. 2001(05)
[3]轉(zhuǎn)塔式錨泊系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)圖譜[J]. 高捷,譚家華,陳小紅.  海洋工程. 1997(01)
[4]錨泊列陣的設(shè)計(jì)與研究[J]. 馬鑒恩,李鳳來(lái).  海洋工程. 1996(01)
[5]10kW潮流電站方案設(shè)計(jì)[J]. 李鳳來(lái),張洪雨,趙晨.  新能源. 1996 (04)

碩士論文
[1]潮流電站平臺(tái)選型及錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 顧春江.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[2]漂浮式潮流電站錨泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算[D]. 張洋.哈爾濱工程大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3683961