電磁耦合下流致振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化機(jī)理與特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-23 10:11
在眾多的海流發(fā)電設(shè)備中,流致振動(dòng)海流發(fā)電設(shè)備因其啟動(dòng)流速低、能量密度大等優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)出比傳統(tǒng)海流發(fā)電裝置更優(yōu)的利用前景。不過目前,流致振動(dòng)發(fā)電的研究大多針對(duì)振子的振動(dòng)特性及壓電材料的開發(fā),很少涉及電磁式的發(fā)電機(jī)。為此,本文引入了電磁發(fā)電機(jī),從理論與試驗(yàn)兩個(gè)方面系統(tǒng)研究了電磁式流致振動(dòng)發(fā)電機(jī)的獲能原理,并深入分析了電機(jī)參數(shù)、機(jī)械參數(shù)及振子截面參數(shù)對(duì)三棱柱振動(dòng)模式、能量利用的影響。本文的研究?jī)?nèi)容旨在全面闡釋電磁式流致振動(dòng)發(fā)電機(jī)的能量汲取機(jī)理與特性,為該類設(shè)備的原型機(jī)設(shè)計(jì)提供有力參考。具體的研究工作及取得的主要成果如下:(1)首次建立了電磁耦合下的水力-振子-電機(jī)-負(fù)荷耦合動(dòng)力模型(The Combined Model of Hydraulic,Oscillator,Generator and Resistance,HOGR),推導(dǎo)了發(fā)電效率的理論表達(dá)式,分析了影響效率的因素,并針對(duì)固定勵(lì)磁發(fā)電機(jī)提出了效率預(yù)測(cè)方法與發(fā)電機(jī)選配原則。(2)進(jìn)行了正四棱柱的流致振動(dòng)試驗(yàn)研究,分析了來流角度、剛度、質(zhì)量參數(shù)對(duì)振動(dòng)的影響。對(duì)比了正四棱柱與現(xiàn)有正三棱柱的響應(yīng)差異,明確了三棱柱在流致振動(dòng)能量利用上的優(yōu)勢(shì),并...
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:149 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
各類能源的需求曲線
ENERMAR系統(tǒng)
圖 1-8 塔科馬海峽吊橋崩塌動(dòng)中,比較典型的兩種現(xiàn)象包括渦激振動(dòng)(Vortex Induc振(Galloping)。渦激振動(dòng)現(xiàn)象較為廣泛,但研究主要集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]正三棱柱流致振動(dòng)試驗(yàn)研究[J]. 張軍,練繼建,劉昉,徐國(guó)賓,燕翔. 振動(dòng)與沖擊. 2016(20)
[2]不同截面形式振子的流致振動(dòng)試驗(yàn)[J]. 燕翔,練繼建,劉昉,張軍,張夢(mèng)溪. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(12)
[3]渦激振動(dòng)潮流能轉(zhuǎn)換裝置獲能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 袁鵬,陳東旺,王樹杰,孫飛. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[4]內(nèi)波致剪切流作用下深海立管的渦激振動(dòng)[J]. 陳偉民,鄭仲欽,張立武,李敏. 工程力學(xué). 2011(12)
[5]海洋隔水管渦激振動(dòng)的三維數(shù)值模擬研究[J]. 王成官,王嘉松,田中旭,喬信起,蔣世全,許亮斌. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2011(04)
[6]大柔性圓柱體兩自由度渦激振動(dòng)試驗(yàn)研究[J]. 黃維平,曹靜,張恩勇,唐世振. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]大長(zhǎng)細(xì)比柔性桿件渦激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)[J]. 唐國(guó)強(qiáng),呂林,滕斌,謝彬,宋吉寧,張建僑,吳浩. 海洋工程. 2011(01)
[8]壓電俘能技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述[J]. 袁江波,謝濤,單小彪,陳維山. 振動(dòng)與沖擊. 2009(10)
[9]海流能利用技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 劉美琴,仲穎,鄭源,趙振宙. 可再生能源. 2009(05)
[10]流速分層流場(chǎng)中細(xì)長(zhǎng)柔性立管渦激振動(dòng)試驗(yàn)研究[J]. 姚宗,陳剛,楊建民,胡志強(qiáng),童波. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(08)
博士論文
[1]基于流機(jī)電多物理場(chǎng)耦合下渦激振動(dòng)能量收集模型及特性[D]. 王軍雷.重慶大學(xué) 2014
[2]被動(dòng)湍流控制下多柱體流致振動(dòng)研究[D]. 丁林.重慶大學(xué) 2013
[3]覆冰輸電線路脫冰動(dòng)力響應(yīng)及機(jī)械式除冰方法研究[D]. 陳科全.重慶大學(xué) 2012
[4]結(jié)構(gòu)流固耦合振動(dòng)與流動(dòng)控制的數(shù)值模擬[D]. 徐楓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于圓柱渦激振動(dòng)壓電梁水下俘能特性研究[D]. 呂鳳池.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]不同截面形狀柱體流致振動(dòng)及能量轉(zhuǎn)換特性[D]. 李恒.重慶大學(xué) 2015
[3]低雷諾數(shù)下并列圓柱渦激振動(dòng)的數(shù)值模擬及其機(jī)理研究[D]. 劉爽.天津大學(xué) 2014
[4]低雷諾數(shù)下串列多圓柱流致振動(dòng)的數(shù)值模擬及其機(jī)理研究[D]. 楊立紅.天津大學(xué) 2014
[5]潮流能發(fā)電裝置功率控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 胡振興.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[6]低雷諾數(shù)層流中串列雙圓柱流致振動(dòng)的數(shù)值模擬及其機(jī)理研究[D]. 黃繼露.天津大學(xué) 2012
本文編號(hào):3452996
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:149 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
各類能源的需求曲線
ENERMAR系統(tǒng)
圖 1-8 塔科馬海峽吊橋崩塌動(dòng)中,比較典型的兩種現(xiàn)象包括渦激振動(dòng)(Vortex Induc振(Galloping)。渦激振動(dòng)現(xiàn)象較為廣泛,但研究主要集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]正三棱柱流致振動(dòng)試驗(yàn)研究[J]. 張軍,練繼建,劉昉,徐國(guó)賓,燕翔. 振動(dòng)與沖擊. 2016(20)
[2]不同截面形式振子的流致振動(dòng)試驗(yàn)[J]. 燕翔,練繼建,劉昉,張軍,張夢(mèng)溪. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(12)
[3]渦激振動(dòng)潮流能轉(zhuǎn)換裝置獲能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 袁鵬,陳東旺,王樹杰,孫飛. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(10)
[4]內(nèi)波致剪切流作用下深海立管的渦激振動(dòng)[J]. 陳偉民,鄭仲欽,張立武,李敏. 工程力學(xué). 2011(12)
[5]海洋隔水管渦激振動(dòng)的三維數(shù)值模擬研究[J]. 王成官,王嘉松,田中旭,喬信起,蔣世全,許亮斌. 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2011(04)
[6]大柔性圓柱體兩自由度渦激振動(dòng)試驗(yàn)研究[J]. 黃維平,曹靜,張恩勇,唐世振. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[7]大長(zhǎng)細(xì)比柔性桿件渦激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)[J]. 唐國(guó)強(qiáng),呂林,滕斌,謝彬,宋吉寧,張建僑,吳浩. 海洋工程. 2011(01)
[8]壓電俘能技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述[J]. 袁江波,謝濤,單小彪,陳維山. 振動(dòng)與沖擊. 2009(10)
[9]海流能利用技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J]. 劉美琴,仲穎,鄭源,趙振宙. 可再生能源. 2009(05)
[10]流速分層流場(chǎng)中細(xì)長(zhǎng)柔性立管渦激振動(dòng)試驗(yàn)研究[J]. 姚宗,陳剛,楊建民,胡志強(qiáng),童波. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(08)
博士論文
[1]基于流機(jī)電多物理場(chǎng)耦合下渦激振動(dòng)能量收集模型及特性[D]. 王軍雷.重慶大學(xué) 2014
[2]被動(dòng)湍流控制下多柱體流致振動(dòng)研究[D]. 丁林.重慶大學(xué) 2013
[3]覆冰輸電線路脫冰動(dòng)力響應(yīng)及機(jī)械式除冰方法研究[D]. 陳科全.重慶大學(xué) 2012
[4]結(jié)構(gòu)流固耦合振動(dòng)與流動(dòng)控制的數(shù)值模擬[D]. 徐楓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于圓柱渦激振動(dòng)壓電梁水下俘能特性研究[D]. 呂鳳池.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]不同截面形狀柱體流致振動(dòng)及能量轉(zhuǎn)換特性[D]. 李恒.重慶大學(xué) 2015
[3]低雷諾數(shù)下并列圓柱渦激振動(dòng)的數(shù)值模擬及其機(jī)理研究[D]. 劉爽.天津大學(xué) 2014
[4]低雷諾數(shù)下串列多圓柱流致振動(dòng)的數(shù)值模擬及其機(jī)理研究[D]. 楊立紅.天津大學(xué) 2014
[5]潮流能發(fā)電裝置功率控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 胡振興.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[6]低雷諾數(shù)層流中串列雙圓柱流致振動(dòng)的數(shù)值模擬及其機(jī)理研究[D]. 黃繼露.天津大學(xué) 2012
本文編號(hào):3452996
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