波浪能是一種分布廣泛、蘊藏量巨大的海洋可再生能源,開發(fā)利用波浪能可緩解化石能源需求壓力及其環(huán)境污染問題。實現(xiàn)波浪能高效轉換的核心技術是改善波浪能俘獲裝置的水動力學構型以及能量轉換(Power Take-Off,PTO)裝置的匹配特性,在這方面人們已經作了廣泛的研究,但還有很多基礎性問題尚未很好地解決,如俘獲裝置的構型及其水動力性能的準確分析、PTO的非線性效應、陣列的布局方案,以及能量轉換規(guī)律和分析方法等問題。本文以典型的振蕩浮子波浪能裝置為研究對象,在勢流理論的框架下,建立浮子在波面上的振動模型,發(fā)展浮子在波浪作用下的運動、載荷及能量轉化的解析求解方法,研究不同構型的振蕩浮子式波浪能裝置的水動力和能量轉換特性及其變化規(guī)律,為高效波浪能裝置的設計提供理論方法和計算依據(jù)。針對振蕩浮子式波能裝置,在研究和綜述浮子水動力和能量轉換國內外理論研究方法現(xiàn)狀的基礎上,建立了單體、共軸雙體和陣列式波浪能裝置在波浪作用下的系統(tǒng)振動模型。結合單自由度和多自由度系統(tǒng)振動基本原理闡述了波能裝置能量轉換機理,基于線性勢流理論,在推導單體式裝置滿足波浪能最優(yōu)獲能解析式的基礎上,得到了共軸雙體式裝置滿足系統(tǒng)最優(yōu)獲...

【文章頁數(shù)】：163 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1全球波浪能水平分布圖(單位：kW/m)

[5]。圖1.1全球波浪能水平分布圖(單位：kW/m)。Fig.1.1Approximateglobaldistributionofwavepowerlevels.在北大西洋，年平均波能功率沿北美洲東部大陸架范圍的邊緣從10增加到20kW/m。相比之下，歐洲....

圖1.2我國波浪能資源評估圖

同時穩(wěn)定性好，具有波能資源開發(fā)所應具備的優(yōu)勢。波能資源的重點開發(fā)利用區(qū)可選擇在長江口以東以及舟山群島東南海域。圖1.2我國波浪能資源評估圖。Fig.1.2EvaluationofwaveenergyresourcesinChina.從以上結果可以看出，我國不同海域....

圖1.3根據(jù)工作原理和安裝位置的波能裝置分類

第1章緒論5圖1.3根據(jù)工作原理和安裝位置的波能裝置分類。Fig.1.3WECclassificationaccordingtoprincipleandlocation.近海岸式波能裝置一般安裝在淺水環(huán)境中，通常位于離海岸幾百米的地方，如果波浪環(huán)境許可，大陸....

圖1.4根據(jù)動力輸出系統(tǒng)的波能裝置分類：(a)威爾斯透平(b)沖力式渦輪機(c)液壓系統(tǒng)(d)直線電機

一種可以直接使用或者獲取的能量形式，目前的動力輸出系統(tǒng)主要有空氣渦輪機、直線電機和液壓系統(tǒng)。圖1.4根據(jù)動力輸出系統(tǒng)的波能裝置分類：(a)威爾斯透平(b)沖力式渦輪機(c)液壓系統(tǒng)(d)直線電機。Fig.1.4WECclassificationaccordingtop....

本文編號：3963571