發(fā)布時(shí)間：2022-11-03 18:23

　　我國擁有近300萬平方公里的海洋國土,海岸線長達(dá)18000公里,蘊(yùn)含著豐富的波浪能資源。提高波浪能開發(fā)的技術(shù)水平,不僅有利于解決大量有人居住的海島所面臨的電力緊缺問題、為近海養(yǎng)殖業(yè)提供所需的照明用電,而且能夠降低波浪能發(fā)電的成本,對于人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義[1-2]。英國、美國、日本、挪威等沿海國家都極其重視海洋能的開發(fā)利用。他們根據(jù)其國家實(shí)際情況,采用不同的設(shè)計(jì)思路,開展了大量的針對波浪能發(fā)電裝置的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究。然而,我國對于波能轉(zhuǎn)換裝置的研究比較滯后。因此,有必要加大對于波能轉(zhuǎn)換裝置水動(dòng)力特性的研究和相關(guān)的資金投入。本文主要利用實(shí)驗(yàn)的方法對鉸接于海底的擺式波能轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn)研究,由激磁電流I控制的磁粉制動(dòng)器被用來模擬能量提取系統(tǒng)�；诰�性勢流理論,建立了擺式波能轉(zhuǎn)換裝置的三維頻域模型。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值結(jié)果的對比,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)布置的合理性;重點(diǎn)研究了:規(guī)則波浪作用下,波浪要素和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對底鉸擺式波能轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、擺板表面的動(dòng)水壓強(qiáng)、以及單寬俘獲效率的影響;JONSWAP譜和PM譜不規(guī)則波作用下,波浪條件和阻尼力矩對底鉸擺式波能轉(zhuǎn)換裝置水動(dòng)力性能的影響。結(jié)果... 

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要的研究工作
2 基本理論與數(shù)值方法
    2.1 波浪與結(jié)構(gòu)物相互作用的頻域勢流模型
        2.1.1 控制方程和邊界條件
        2.1.2 基于線性波浪理論的速度勢求解
        2.1.3 邊界積分方程
    2.2 擺式波能轉(zhuǎn)換裝置的頻域模型
        2.2.1 擺板運(yùn)動(dòng)方程的建立與求解
        2.2.2 俘獲功率和波能俘獲效率的計(jì)算
        2.2.3 浮力擺板表面的壓強(qiáng)
    2.3 小結(jié)
3 底鉸浮力擺裝置物理模型實(shí)驗(yàn)
    3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與布置
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        3.1.2 模型設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)布置
    3.2 數(shù)據(jù)采集與處理
    3.3 小結(jié)
4 波浪作用下浮力擺裝置水動(dòng)力性能的實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 模型準(zhǔn)確性分析
    4.2 浮力擺裝置前后波面歷程的實(shí)驗(yàn)分析
    4.3 波浪要素對浮力擺裝置水動(dòng)力性能影響的實(shí)驗(yàn)分析
        4.3.1 波浪要素對浮力擺裝置轉(zhuǎn)動(dòng)角度的影響
        4.3.2 波浪要素對浮力擺裝置表面壓強(qiáng)的影響
        4.3.3 波浪要素對浮力擺裝置單寬俘獲效率的影響
    4.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對浮力擺裝置水動(dòng)力性能影響的實(shí)驗(yàn)分析
        4.4.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對浮力擺裝置轉(zhuǎn)動(dòng)角度的影響
        4.4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對浮力擺裝置表面壓強(qiáng)的影響
        4.4.3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對浮力擺裝置單寬俘獲效率的影響
    4.5 波浪條件對浮力擺裝置水動(dòng)力性能影響的實(shí)驗(yàn)分析
    4.6 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 主要展望
        5.2.1 展望一：新型復(fù)合式多浮子振蕩波浪能裝置
        5.2.2 展望二：集成于浮式防波堤的擺式波浪能發(fā)電裝置
        5.2.3 展望三：浪向自適應(yīng)浮力擺式波能發(fā)電裝置
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Width effects on hydrodynamics of pendulum wave energy converter[J]. 王冬姣,邱守強(qiáng),葉家瑋.  Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2014(09)
[2]梯形擺式波能轉(zhuǎn)換裝置水動(dòng)力性能研究[J]. 王冬姣,邱守強(qiáng),葉家瑋.  太陽能學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]浮力擺式波浪能裝置水動(dòng)力性能的時(shí)域分析[J]. 趙海濤,孫志林,沈家法,寧德志,許雪峰.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2013(02)
[4]底鉸搖板式波浪能裝置水動(dòng)力性能解析研究[J]. 趙海濤,孫志林,沈家法,寧德志,勾瑩.  海洋工程. 2011(02)
[5]我國海洋能開發(fā)利用發(fā)展戰(zhàn)略研究的基本思路[J]. 趙世明,劉富鈾,張俊海,張智慧,白楊,張榕.  海洋技術(shù). 2008(03)
[6]波浪與結(jié)構(gòu)物作用分析的一種高階邊界元方法——自由項(xiàng)和柯西主值積分的直接數(shù)值計(jì)算[J]. 滕斌,勾瑩,寧德志.  海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2006(01)
[7]A Unique Solvable Higher Order BEM for Wave Diffraction and Radiation[J]. Teng Bin and Li Yucheng Associate Professor, Dept. of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, 116024 Professor, Dept. of Civil Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, 116024.  China Ocean Engineering. 1996(03)

博士論文
[1]擺式波能轉(zhuǎn)換裝置研究[D]. 邱守強(qiáng).華南理工大學(xué) 2013
[2]浮力擺式波浪能裝置的水動(dòng)力性能研究[D]. 趙海濤.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]擺式波能轉(zhuǎn)換裝置水動(dòng)力特性的數(shù)值分析[D]. 陳文.大連理工大學(xué) 2012
[2]擺式波能轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 周暉.華南理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3700394