【摘要】：隨著石油和其他化石能源的日漸枯竭,海洋波浪能作為一種高效、清潔、儲量大的新型可再生能源越來越受到重視。但在實際應用中波浪能存在采集難,波動大,成本高的問題,因此為解決以上問題,本文分別從浮子選型與受力、隨機波浪分析、高效轉(zhuǎn)換機構(gòu)設(shè)計以及整體安全性能壽命對波浪能的應用進行考慮考慮。進而提出了一種更加契合實際應用的浮子式波浪能轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計試驗研究課題。本文通過線性波理論研究波浪運動規(guī)律,分析弗汝德-克雷洛夫假定法,分別對長方體浮子、垂直圓柱體浮子和球體浮子進行了波浪力的分析計算,計算并對比這三種常見浮子的受力和振幅進行,確定浮子式波浪能轉(zhuǎn)換裝置的最佳浮子選型。根據(jù)線性波理論和振動理論建立浮子受力運動的阻尼振動模型,推導裝置在規(guī)律波浪條件下的功率匹配關(guān)系公式,通過代入實際波浪參數(shù),對波浪能應用技術(shù)的規(guī)律進行研究,使用Adams軟件建立浮子受力的仿真模型,研究在隨機波浪條件下的發(fā)電功率和發(fā)電效率計算。根據(jù)浮子式海洋波浪能轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)電規(guī)律,進行了實驗臺的設(shè)計與搭建;然后通過實驗室模擬海浪和現(xiàn)場試驗兩種途徑分別對模型試驗臺進行試驗,對實驗數(shù)據(jù)進行分析,并驗證前面理論推導的設(shè)計規(guī)律的合理性。根據(jù)試驗臺的試驗結(jié)論,結(jié)合實際的海浪情況對試驗臺進行改進,對裝置的結(jié)構(gòu)進行防腐和密封處理,并且解決海浪的漲落對裝置發(fā)電效的影響,運用有限元分析軟件對結(jié)構(gòu)的安全性進行評估,最終完成能夠應用于實際海浪環(huán)境的大功率浮子式波浪能轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計。
【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P742;P743.2
【圖文】：

第一章 緒論2008 年，美國 Ocean Power Technologies 公司研發(fā)了一種軸對稱式雙體升沉波浪能發(fā)電裝置[20]，如圖 1-1 所示。當年 9 月份在西班牙成功進行了現(xiàn)場試驗，它的發(fā)電容量為 40kW，屬于振蕩浮子式波浪能轉(zhuǎn)換裝置。2008 年，英國 Oyster 公司研發(fā)了一種蚌式波浪發(fā)電裝置，并且成功的在葡萄牙近海進行了海底試驗[21]，如圖 1-2 所示。整個裝置安裝在近海海底，利用波浪推動作縱擺運動，從而將海水能量轉(zhuǎn)化為電能。

第一章 緒論2008 年，美國 Ocean Power Technologies 公司研發(fā)了一種軸對稱式雙體升沉波浪能發(fā)電裝置[20]，如圖 1-1 所示。當年 9 月份在西班牙成功進行了現(xiàn)場試驗，它的發(fā)電容量為 40kW，屬于振蕩浮子式波浪能轉(zhuǎn)換裝置。2008 年，英國 Oyster 公司研發(fā)了一種蚌式波浪發(fā)電裝置，并且成功的在葡萄牙近海進行了海底試驗[21]，如圖 1-2 所示。整個裝置安裝在近海海底，利用波浪推動作縱擺運動，從而將海水能量轉(zhuǎn)化為電能。

圖 1-1 軸對稱式雙體升沉波浪能發(fā)電裝置 圖 1-2 蚌式波浪發(fā)電裝置Fig1-1 axisymmetric type wave power converter Fig1-2 clam type wave power converter2006 年，丹麥某公司研發(fā)了一種陣列型浮子式海洋波浪能轉(zhuǎn)換裝置，并在丹麥的北部海灣成功進行了試驗[22]，如圖 1-3 所示。該裝置的整體發(fā)電功率為 5.5kW。2004 年，荷蘭 TeamworkTechnologyBV 公司研發(fā)了一種 AWS 波浪能發(fā)電裝置[23]，如圖 1-4 所示。整個裝置非常龐大，經(jīng)歷的多次試驗，在當年下半年試驗成功，整個裝置的發(fā)電總功率為 2MW。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 秦洪花;譚思明;趙霞;張卓群;朱延雄;孫琴;;海洋波浪能國際專利分析[J];圖書情報研究;2012年04期

2 譚思明;秦洪花;趙霞;張卓群;朱延雄;舒飛濤;;海洋波浪能領(lǐng)域國際專利競爭態(tài)勢分析[J];現(xiàn)代情報;2011年09期

3 秦洪花;趙霞;張卓群;朱延雄;孫琴;;我國海洋波浪能領(lǐng)域?qū)＠偁帒B(tài)勢分析[J];現(xiàn)代情報;2011年09期

4 秦洪花;譚思明;趙霞;張卓群;;海洋波浪能中國專利分析[J];圖書情報研究;2011年04期

5 余志;;波動理論在海洋波浪能利用中的應用[J];自然雜志;1987年10期

6 田兵;;利用海洋波浪能源回收鈾[J];國際科技交流;1988年12期

7 李春榮;;日本研究開發(fā)新式海水輸送裝置[J];現(xiàn)代漁業(yè)信息;1989年08期

8 高祥帆;海洋波浪能利用方面的流體動力學討論會將在里斯本召開[J];海洋科學;1985年02期

9 高祥帆;;海洋波浪能利用的流體動力學討論會將于1985年7月在里斯本召開[J];海洋工程;1984年03期

10 余志;我國海洋波浪能的應用與發(fā)展[J];太陽能;1995年04期

相關(guān)會議論文 前6條

1 游亞戈;吳必軍;盛松偉;馮波;張亞群;王坤林;;我國海洋波浪能技術(shù)發(fā)展建議[A];中國可再生能源學會海洋能專業(yè)委員會成立大會暨第一屆學術(shù)討論會論文集[C];2008年

2 崔海;劉偉;馬強;李德泉;王思源;;淺議海洋波浪能發(fā)電技術(shù)[A];中國電機工程學會第十三屆青年學術(shù)會議論文摘要集[C];2014年

3 孫曉晶;;海洋能開發(fā)利用的新技術(shù)概覽[A];第二屆全國海洋能學術(shù)研討會論文集[C];2009年

4 游亞戈;盛松偉;吳必軍;;海洋波浪能發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀與前景[A];第十五屆中國海洋（岸）工程學術(shù)討論會論文集(上)[C];2011年

5 李永國;王世明;;新型波浪能開發(fā)技術(shù)的發(fā)展啟示[A];中國可再生能源學會2011年學術(shù)年會論文集[C];2011年

6 李永國;陳成明;;波浪能技術(shù)發(fā)展歷程及應用現(xiàn)狀[A];中國可再生能源學會海洋能專業(yè)委員會第三屆學術(shù)討論會論文集[C];2010年

相關(guān)重要報紙文章 前8條

1 謝駐軍 李剛 吳濤 葉琛;連云港將建江蘇首座海洋波浪能發(fā)電站[N];中國海洋報;2011年

2 蔡愛富;向海浪要電力[N];中國海洋報;2001年

3 楊濟;未來的新能源[N];山西科技報;2000年

4 梅源;未來的幾種新能源[N];中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)報;2000年

5 遠程;未來的幾種新能源[N];中國礦業(yè)報;2002年

6 本報記者 汪濤;捕獲海浪能的“鷹”[N];中國海洋報;2016年

7 陳葉綠　陳小敏;浪打打太陽曬曬,來電了[N];溫州日報;2011年

8 記者 冷翠華;海工重點領(lǐng)域?qū)@支持[N];中國船舶報;2012年

相關(guān)碩士學位論文 前4條

1 鄭杰;浮子式海洋波浪能轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計試驗研究[D];中國石油大學(華東);2017年

2 王知豫;基于無線網(wǎng)絡(luò)的海洋波浪能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D];上海海洋大學;2014年

3 翁杰;海洋監(jiān)測浮標裝置中電子與通訊系統(tǒng)研制[D];杭州電子科技大學;2010年

4 雷道濤;輪機式浪流發(fā)電裝置的設(shè)計與數(shù)值模擬研究[D];上海海洋大學;2014年

本文編號：2743884