天堂国产午夜亚洲专区-少妇人妻综合久久蜜臀-国产成人户外露出视频在线-国产91传媒一区二区三区

兩類點(diǎn)吸式波能裝置水動(dòng)力特性研究

發(fā)布時(shí)間:2017-12-27 17:34

  本文關(guān)鍵詞:兩類點(diǎn)吸式波能裝置水動(dòng)力特性研究 出處:《哈爾濱工程大學(xué)》2016年博士論文 論文類型:學(xué)位論文


  更多相關(guān)文章: 波浪能 點(diǎn)吸式 水動(dòng)力性能 解析解


【摘要】:隨著化石能源的不斷開(kāi)采,人類將面臨化石能源枯竭和環(huán)境污染的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。波浪能是一種清潔的海洋可再生能源,具有分布廣泛、儲(chǔ)量豐富的特點(diǎn),利用波浪能發(fā)電已成為工業(yè)界和科技界關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域。波浪能發(fā)電裝置主要有點(diǎn)吸式、振蕩水柱式、擺式、鴨式和越浪式等形式。點(diǎn)吸式裝置又稱為振蕩浮子式裝置,該裝置是通過(guò)基于支撐載體上的振蕩浮子來(lái)捕獲波浪能的裝置。點(diǎn)吸式波能發(fā)電裝置由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換效率較高、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)而受到了人們的廣泛關(guān)注。若按照載體是否固結(jié)于岸基或海床,點(diǎn)吸式波能發(fā)電裝置可分為固定式和漂浮式裝置兩種,若按照基于同一載體上浮子的個(gè)數(shù)可分為單點(diǎn)吸式和多點(diǎn)吸式裝置。關(guān)于固定和漂浮這兩類點(diǎn)吸式波浪能發(fā)電技術(shù)及其裝置的研究已有很多,但是關(guān)于這兩類裝置在波浪中的流場(chǎng)特性、水動(dòng)力學(xué)作用以及能量轉(zhuǎn)換機(jī)制或規(guī)律等基礎(chǔ)理論問(wèn)題的研究還不深入,制約著點(diǎn)吸式波能利用技術(shù)的發(fā)展和發(fā)電裝置設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步。本文針對(duì)兩種典型的點(diǎn)吸式波能裝置開(kāi)展研究,一是基于固定式載體的擺臂浮子波能裝置,二是基于圓柱型漂浮式系泊載體的同軸立柱浮子波能裝置。通過(guò)理論分析、數(shù)值計(jì)算與模型試驗(yàn)的手段,研究這兩種裝置的水動(dòng)力學(xué)求解方法以及浮子的運(yùn)動(dòng)和波能轉(zhuǎn)換特性,為該類波能裝置的設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。針對(duì)同軸立柱浮子結(jié)構(gòu)的點(diǎn)吸式波能裝置,研究圓形立柱浮體和軸向運(yùn)動(dòng)的浮子在波浪作用下的輻射問(wèn)題、繞射問(wèn)題;趧(shì)流理論、分離變量法和級(jí)數(shù)展開(kāi)法,根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將流體域劃分為三個(gè)子域,在各個(gè)子域內(nèi)求解輻射速度勢(shì)和繞射速度勢(shì)的級(jí)數(shù)展開(kāi)式,通過(guò)邊界條件確定級(jí)數(shù)展開(kāi)式未知系數(shù),獲得浮子和立柱耦合運(yùn)動(dòng)速度勢(shì)的解析表達(dá)式。通過(guò)數(shù)值算例,將解析水動(dòng)力結(jié)果與AQWA數(shù)值結(jié)果和非耦合水動(dòng)力計(jì)算結(jié)果相對(duì)比,驗(yàn)證了結(jié)果的正確性并分析了耦合與非耦合水動(dòng)力結(jié)果之間的差異,根據(jù)求解結(jié)果分析浮子和立柱水動(dòng)力性能,研究浮子和立柱的尺度關(guān)系對(duì)其水動(dòng)力性能的影響。針對(duì)同軸立柱浮子式波能裝置,研究系泊狀態(tài)下具有同軸立柱浮子結(jié)構(gòu)的波能裝置的運(yùn)動(dòng)特性和能量轉(zhuǎn)換特性。首先建立立柱浮子式波能裝置的浮子—PTO系統(tǒng)—立柱載體的耦合動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)浮子和立柱的相對(duì)運(yùn)動(dòng)函數(shù)以及系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換函數(shù)?紤]到該類裝置的同軸立柱浮子結(jié)構(gòu)形式,通過(guò)耦合水動(dòng)力求解和性能分析,研究浮子與立柱的尺度、波浪參數(shù)、PTO系統(tǒng)阻尼和彈簧等參數(shù)對(duì)浮子和立柱的水動(dòng)力性能的影響規(guī)律,探討系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換機(jī)理。在此基礎(chǔ)上結(jié)合遺傳算法建立立柱浮子式波能裝置的能量轉(zhuǎn)換性能的優(yōu)化模型,在一定程度上提高裝置的能量轉(zhuǎn)換效率。針對(duì)擺臂浮子式波能裝置,研究浮子的運(yùn)動(dòng)特性、能量轉(zhuǎn)換性能。首先分析擺臂浮子的波能裝置的擺臂、浮子、PTO等機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征,推導(dǎo)并建立PTO—擺臂—浮子的耦合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,求解并獲得裝置的各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)函數(shù)和能量轉(zhuǎn)換函數(shù);然后基于數(shù)值計(jì)算獲得浮子的水動(dòng)力系數(shù)。優(yōu)化浮子形狀,擺臂的初始安裝角、平臺(tái)的傾角、PTO在擺臂上的安裝位置等參數(shù),分析系統(tǒng)的阻尼特性和彈簧特性,探討裝置在PTO阻尼系數(shù)和剛度系數(shù)變化時(shí)功率特性曲線的變化趨勢(shì)以及能量輸出響應(yīng)頻寬變化規(guī)律,系統(tǒng)的研究和總結(jié)其能量轉(zhuǎn)換機(jī)理。針對(duì)兩類點(diǎn)吸式波能裝置,分別開(kāi)展浮子的運(yùn)動(dòng)和能量轉(zhuǎn)換性能模型試驗(yàn)研究。首先闡述了試驗(yàn)原理、相似準(zhǔn)則和測(cè)試方法,設(shè)計(jì)研制了試驗(yàn)?zāi)P秃蜏y(cè)試系統(tǒng),模型試驗(yàn)在哈爾濱工程大學(xué)船模拖曳水池進(jìn)行。通過(guò)試驗(yàn)工況的設(shè)計(jì)和水池試驗(yàn),獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)。針對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù),研究分析波浪的周期、波高和PTO阻尼等特征參數(shù)對(duì)浮子的運(yùn)動(dòng)、波浪載荷特性以及發(fā)電系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換特性影響規(guī)律。同時(shí),通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)理論分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
[Abstract]:With the continuous exploitation of fossil energy, human beings will face the severe challenge of fossil energy depletion and environmental pollution. Wave energy is a clean marine renewable energy, which has wide distribution and abundant reserves. Wave power generation has become a hot topic in the industry and technology field. Wave energy generating units mainly include point suction type, oscillating column type, pendulum type, duck type and surf type. The point suction device is also called an oscillating float device, which is a device for capturing wave energy through an oscillating buoy on a support carrier. Because of its relatively simple structure, high conversion efficiency and convenient installation and maintenance, the point absorption wave energy generation device has attracted wide attention. If the carrier is in accordance with the consolidation in the shore or sea, point suction wave power device can be divided into fixed and floating device two, if in accordance with the number of the same carrier based on the float can be divided into single point and multi-point suction suction device. A lot of research on these two types of fixed and floating point type wave power generation technology and device of existing, but the research about the basic theory and flow characteristics of these two kinds of devices in the wave of water dynamics and energy conversion mechanism or the law is not thorough, and restricts the development of power generation equipment point absorber wave energy utilization technology the design method of progress. In this paper, two typical point suction wave energy devices are studied. One is the pendulum arm wave energy device based on the fixed carrier, the other two is the coaxial column float wave energy device based on the cylindrical floating mooring carrier. Through theoretical analysis, numerical calculation and model test, the hydrodynamic solutions and the motion and wave energy conversion characteristics of the two devices are studied, providing theoretical basis and technical means for the design of such wave energy devices. Aiming at the point suction wave energy device of the coaxial column float structure, the radiation problem and diffraction problem of the circular column floating body and the axially moving float under the wave action are studied. The potential flow theory, the method of separation of variables and series expansion method based on, according to the structure of the device, the fluid domain is divided into three sub domains, each domain Series in solving the radiation velocity potential and diffraction velocity potential expansion, the boundary conditions are determined series expansions of unknown coefficients, analytical expressions of the float and the column coupled motion velocity potential get. Through numerical example, the hydrodynamic results of analytical and numerical results of AQWA and non coupled hydrodynamic calculation results verify the correctness of the results and analysis of the differences between the coupled and non coupled hydrodynamic results, according to the post and the hydrodynamic performance analysis results, influence of scale on the float and the column of the relationship the hydrodynamic performance of the. The motion characteristics and energy conversion characteristics of a wave energy device with a coaxial column float structure in mooring state are studied for a coaxial column floating wave energy device. First, the coupling dynamic model of the float PTO system, the column carrier, is established. The relative motion function of the float and column and the energy conversion function of the system are derived. Considering the structure of the coaxial column float device, by solving coupled hydrodynamic and performance analysis, influence of hydrodynamic performance scale, wave parameters, PTO system damping and spring parameters on the float and column to float and column, the energy transfer mechanism of system. On this basis, the optimization model of energy conversion performance of the column float wave energy device is established based on the genetic algorithm, which improves the energy conversion efficiency of the device to a certain extent. The motion characteristics and energy conversion performance of the floater are studied in the light of the pendulum boom buoy wave energy device. First analyzes the motion characteristics of the wave energy device of swing arm swinging arm, a float, PTO and other institutions, coupled to establish the kinematic equations of PTO - arm float is deduced and the motion function and energy conversion function for agencies and get device; then based on the numerical calculation for the hydrodynamic coefficients of the float. Optimization of the shape of the swing arm, the initial installation angle, inclination angle, PTO platform in the arm on the installation position of the parameters such as damping and spring characteristic analysis system, probes the trend of changes in the power device PTO damping coefficient and stiffness coefficient curve and energy output in response to changes of system bandwidth. Study and summarize its energy conversion mechanism. In view of the two type point absorption wave energy devices, the model tests of the motion and energy conversion performance of the float are carried out respectively. First, the test principle, similarity rule and test method are expounded, and the test model and test system are designed and developed. The model test is carried out in the ship model towing tank of Harbin Engineering University. The test data were obtained through the design of the test conditions and the pool test. According to the experimental data, the influence of wave period, wave height and PTO damping on the motion of the buoy, the characteristics of wave load and the energy conversion characteristics of the power generation system are studied and analyzed. At the same time, the theoretical analysis results are verified by the experimental data.
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:P743.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李陸平;;波能的利用[J];黃渤海海洋;1983年02期

2 聞邦椿,李以農(nóng),何京力;波及波能利用技術(shù)的最新發(fā)展[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);2000年01期

3 M.錫德;J.維勒普;陳立立;;西班牙莫克里科波能發(fā)電站[J];水利水電快報(bào);2010年05期

4 吳必軍;盛松偉;張運(yùn)秋;游亞戈;;復(fù)雜圓柱型波能裝置能量轉(zhuǎn)換特性研究[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2010年08期

5 陳國(guó)建;楊建民;;波能轉(zhuǎn)換裝置的研究動(dòng)態(tài)與一種新概念裝置的探討[J];中國(guó)海洋平臺(tái);2011年04期

6 劉春嶸;耿楠;;振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換器的消反射特性研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年02期

7 郭曉晨;吳一紅;;直驅(qū)式水輪機(jī)波能利用裝置功率帶寬設(shè)計(jì)方法研究[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2013年05期

8 丁履量;;波能利用[J];海洋技術(shù);1983年03期

9 李陸平;田素珍;徐來(lái)聲;郭洪梅;;渤、黃海波能的估算及其對(duì)波能轉(zhuǎn)換前景的評(píng)價(jià)[J];黃渤海海洋;1984年02期

10 張小剛;波能分析及在珠江口波力試驗(yàn)電站初步設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];海洋科學(xué);1987年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 史宏達(dá);高人杰;鄒華志;;一種振蕩浮子波能發(fā)電裝置的研究[A];中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

2 滕斌;陳文;;擺式波能轉(zhuǎn)換裝置的水動(dòng)力分析模型[A];第十五屆中國(guó)海洋(岸)工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(中)[C];2011年

3 史宏達(dá);劉婭君;劉臻;;越浪式波能發(fā)電裝置的二維越浪性能研究[A];中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)海洋能專業(yè)委員會(huì)第三屆學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2010年

4 葉寅;游亞戈;盛松偉;張亞群;劉洋;;可自適應(yīng)鴨式波能裝置浮態(tài)變化的轉(zhuǎn)角測(cè)量裝置[A];中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)海洋能專業(yè)委員會(huì)第三屆學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2010年

5 肖天貴;吳瑤;金榮花;;西南大旱期間延伸期尺度波能變化特征的分析[A];第28屆中國(guó)氣象學(xué)會(huì)年會(huì)——S3天氣預(yù)報(bào)災(zāi)害天氣研究與預(yù)報(bào)[C];2011年

6 田育豐;黃焱;史慶增;;對(duì)擺式波能發(fā)電裝置與波浪耦合作用數(shù)值模擬[A];第十五屆中國(guó)海洋(岸)工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(中)[C];2011年

7 史宏達(dá);薛坤;劉婭君;;碟型越浪式波能發(fā)電站裝置中曲面葉片式低水頭水輪機(jī)試驗(yàn)研究[A];中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

8 石進(jìn);寧德志;滕斌;趙海濤;施偉勇;;方箱內(nèi)氣液耦合作用的數(shù)值模擬研究[A];第十六屆中國(guó)海洋(岸)工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(上冊(cè))[C];2013年

9 肖天貴;郭斌;彭俊;;1998年夏季長(zhǎng)江流域主要強(qiáng)降水階段的波能傳播診斷研究[A];第六次全國(guó)動(dòng)力氣象學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 劉小溪;加州波能發(fā)電機(jī)“可持續(xù)”[N];中國(guó)石化報(bào);2009年

2 記者 王振清;美推出“波能吞噬推進(jìn)器船”技術(shù)[N];中國(guó)船舶報(bào);2006年

3 遠(yuǎn)程;未來(lái)的幾種新能源[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2002年

4 梅源;未來(lái)的幾種新能源[N];中國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)報(bào);2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 劉秋林;點(diǎn)吸收浮子陣列的波能轉(zhuǎn)換特性研究[D];清華大學(xué);2016年

2 鄭雄波;兩類點(diǎn)吸式波能裝置水動(dòng)力特性研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2016年

3 劉臻;岸式振蕩水柱波能發(fā)電裝置的試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2008年

4 黃燕;碟形越浪式波能發(fā)電裝置的水動(dòng)力性能研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

5 孫士艷;非線性規(guī)則波中波能轉(zhuǎn)換裝置的水動(dòng)力特征與能量轉(zhuǎn)化效率研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2016年

6 邱守強(qiáng);擺式波能轉(zhuǎn)換裝置研究[D];華南理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王東靜;海蛇式波能轉(zhuǎn)換裝置發(fā)電功率參數(shù)的數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 鄒健;振蕩浮子波能利用效率與影響參數(shù)的數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

3 歐陽(yáng)錫鈺;波能測(cè)試區(qū)波浪運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的研究[D];天津大學(xué);2014年

4 王凌楓;垂蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置水動(dòng)力性能研究[D];大連理工大學(xué);2016年

5 陳帆;雙圓筒沉箱兼作波能發(fā)電裝置的試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2016年

6 李倩龍;基于遠(yuǎn)程監(jiān)控的波能發(fā)電網(wǎng)絡(luò)研究[D];深圳大學(xué);2017年

7 周暉;擺式波能轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2010年

8 陳文;擺式波能轉(zhuǎn)換裝置水動(dòng)力特性的數(shù)值分析[D];大連理工大學(xué);2012年

9 耿楠;振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換器效率分析及改進(jìn)方案研究[D];湖南大學(xué);2012年

10 李仕成;振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置性能的實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2006年

,

本文編號(hào):1342552

資料下載
論文發(fā)表

本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/jckxbs/1342552.html


Copyright(c)文論論文網(wǎng)All Rights Reserved | 網(wǎng)站地圖 |

版權(quán)申明:資料由用戶61fd1***提供,本站僅收錄摘要或目錄,作者需要?jiǎng)h除請(qǐng)E-mail郵箱bigeng88@qq.com
麻豆国产精品一区二区三区| 中文字幕一区二区三区中文| 翘臀少妇成人一区二区| 可以在线看的欧美黄片| 国产高清精品福利私拍| 亚洲最大的中文字幕在线视频| 久久人妻人人澡人人妻| 欧美av人人妻av人人爽蜜桃| 亚洲一区二区精品福利| 五月综合婷婷在线伊人| 国产二级一级内射视频播放| 中文字幕有码视频熟女| 亚洲男人的天堂久久a| 视频在线播放你懂的一区| 免费黄色一区二区三区| 欧美激情中文字幕综合八区| 亚洲高清中文字幕一区二三区| 午夜国产成人福利视频| 视频一区二区 国产精品| 青青久久亚洲婷婷中文网| 国产一区二区不卡在线播放| 丰满的人妻一区二区三区| 中文字幕一区久久综合| 色鬼综合久久鬼色88| 青青操视频在线播放免费| 国产麻豆视频一二三区| 欧美丰满大屁股一区二区三区| 九九热最新视频免费观看| 国产成人在线一区二区三区| 人妻熟女欲求不满一区二区| 国产精品不卡一区二区三区四区| 日本成人中文字幕一区| 午夜精品麻豆视频91| 日本熟妇五十一区二区三区| 懂色一区二区三区四区| 久久99精品国产麻豆婷婷洗澡| 婷婷色国产精品视频一区| 国产一区麻豆水好多高潮| 亚洲一区二区三区国产| 好东西一起分享老鸭窝| 大香蕉精品视频一区二区|