針對(duì)日益嚴(yán)重的水資源問題以及大負(fù)載下的最大功率捕獲問題提出了風(fēng)力海水淡化系統(tǒng),風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)包括風(fēng)能捕獲模塊、驅(qū)動(dòng)模塊跟海水淡化模塊。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)被固定在塔架之上,迎風(fēng)后氣動(dòng)懸浮高效捕獲風(fēng)能,與旋轉(zhuǎn)體機(jī)械耦合的高壓水泵,經(jīng)行星齒輪升速后提升預(yù)處理海水泵入高壓水罐,恒壓控制后預(yù)處理海水送入海水淡化膜組。本文主要從風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、模型構(gòu)建、性能分析、控制策略和仿真實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行研究。結(jié)合日照市海況進(jìn)行了實(shí)地檢測(cè),根據(jù)4～11m/s的波動(dòng)風(fēng)速設(shè)計(jì)了15k W風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)�；陲L(fēng)速周期內(nèi)勢(shì)能與動(dòng)能變化以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率,優(yōu)化設(shè)計(jì)了風(fēng)能捕獲裝置;為實(shí)現(xiàn)淡化所需壓力的穩(wěn)定,將高壓水罐引入海水淡化驅(qū)動(dòng)裝置;由驅(qū)動(dòng)模式與淡化水質(zhì)的要求,完成海水淡化反滲透裝置設(shè)計(jì);根據(jù)系統(tǒng)輸出與輸入的電壓要求,完成捕獲調(diào)控電路設(shè)計(jì)。構(gòu)建風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)各部分動(dòng)態(tài)模型,基于動(dòng)態(tài)模型完成對(duì)風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)性能與控制策略的研究。針對(duì)風(fēng)力捕獲功率非線性以及風(fēng)速波動(dòng)問題,將三步非線性控制策略引入到風(fēng)能的最大功率捕獲,即采用穩(wěn)態(tài)控制、參考前饋控制以及誤差反饋控制進(jìn)行控制器設(shè)計(jì),該方法有效提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,為驗(yàn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 海水淡化技術(shù)方法
        1.2.1 蒸餾法
        1.2.2 反滲透法
        1.2.3 海水淡化技術(shù)對(duì)比
    1.3 風(fēng)力海水淡化發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新
第2章 風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.1 風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)概述
    2.2 反滲透裝置設(shè)計(jì)
    2.3 海水淡化驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
    2.4 風(fēng)能捕獲裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 盤式電機(jī)設(shè)計(jì)
    2.6 捕獲調(diào)控裝置電路設(shè)計(jì)
    2.7 樣機(jī)試制
    2.8 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)建模
    3.1 風(fēng)速模型
    3.2 垂直軸風(fēng)機(jī)模型
    3.3 盤式電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    3.4 高壓水泵數(shù)學(xué)模型
    3.5 高壓水罐模型
    3.6 反滲透模型
    3.7 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速模型
    3.8 本章小結(jié)
第4章 風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)性能分析
    4.1 溶劑通量與溶液濃度分析
    4.2 反滲透回收率分析
    4.3 滲透壓因素分析
    4.4 反滲透脫鹽率分析
    4.5 系統(tǒng)能耗分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)控制策略
    5.1 優(yōu)化速度設(shè)定策略
    5.2 風(fēng)能高效捕獲控制策略
        5.2.1 狀態(tài)反饋控制策略
        5.2.2 自適應(yīng)補(bǔ)償控制策略
        5.2.3 三步法控制策略
    5.3 風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)工況控制策略
        5.3.1 恒壓效率最優(yōu)工況控制策略
        5.3.2 恒壓全功率工況控制策略
        5.3.3 停機(jī)海水淡化
    5.4 本章小結(jié)
第6章 風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
    6.1 最大功率捕獲仿真實(shí)驗(yàn)
    6.2 海水淡化恒壓控制仿真實(shí)驗(yàn)
    6.3 最大功率捕獲對(duì)海水淡化影響仿真實(shí)驗(yàn)
    6.4 反滲透海水淡化水質(zhì)仿真分析實(shí)驗(yàn)
    6.5 反滲透海水淡化功耗仿真分析實(shí)驗(yàn)
    6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3768437