浮子式海洋波浪能转换装置设计试验研究

发布时间：2020-07-06 16:50

【摘要】：随着石油和其他化石能源的日渐枯竭,海洋波浪能作为一种高效、清洁、储量大的新型可再生能源越来越受到重视。但在实际应用中波浪能存在采集难,波动大,成本高的问题,因此为解决以上问题,本文分别从浮子选型与受力、随机波浪分析、高效转换机构设计以及整体安全性能寿命对波浪能的应用进行考虑考虑。进而提出了一种更加契合实际应用的浮子式波浪能转换装置的设计试验研究课题。本文通过线性波理论研究波浪运动规律,分析弗汝德-克雷洛夫假定法,分别对长方体浮子、垂直圆柱体浮子和球体浮子进行了波浪力的分析计算,计算并对比这三种常见浮子的受力和振幅进行,确定浮子式波浪能转换装置的最佳浮子选型。根据线性波理论和振动理论建立浮子受力运动的阻尼振动模型,推导装置在规律波浪条件下的功率匹配关系公式,通过代入实际波浪参数,对波浪能应用技术的规律进行研究,使用Adams软件建立浮子受力的仿真模型,研究在随机波浪条件下的发电功率和发电效率计算。根据浮子式海洋波浪能转换装置的发电规律,进行了实验台的设计与搭建;然后通过实验室模拟海浪和现场试验两种途径分别对模型试验台进行试验,对实验数据进行分析,并验证前面理论推导的设计规律的合理性。根据试验台的试验结论,结合实际的海浪情况对试验台进行改进,对装置的结构进行防腐和密封处理,并且解决海浪的涨落对装置发电效的影响,运用有限元分析软件对结构的安全性进行评估,最终完成能够应用于实际海浪环境的大功率浮子式波浪能转换装置的设计。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P742;P743.2
【图文】：

第一章 绪论2008 年，美国 Ocean Power Technologies 公司研发了一种轴对称式双体升沉波浪能发电装置[20]，如图 1-1 所示。当年 9 月份在西班牙成功进行了现场试验，它的发电容量为 40kW，属于振荡浮子式波浪能转换装置。2008 年，英国 Oyster 公司研发了一种蚌式波浪发电装置，并且成功的在葡萄牙近海进行了海底试验[21]，如图 1-2 所示。整个装置安装在近海海底，利用波浪推动作纵摆运动，从而将海水能量转化为电能。

第一章 绪论2008 年，美国 Ocean Power Technologies 公司研发了一种轴对称式双体升沉波浪能发电装置[20]，如图 1-1 所示。当年 9 月份在西班牙成功进行了现场试验，它的发电容量为 40kW，属于振荡浮子式波浪能转换装置。2008 年，英国 Oyster 公司研发了一种蚌式波浪发电装置，并且成功的在葡萄牙近海进行了海底试验[21]，如图 1-2 所示。整个装置安装在近海海底，利用波浪推动作纵摆运动，从而将海水能量转化为电能。

图 1-1 轴对称式双体升沉波浪能发电装置 图 1-2 蚌式波浪发电装置Fig1-1 axisymmetric type wave power converter Fig1-2 clam type wave power converter2006 年，丹麦某公司研发了一种阵列型浮子式海洋波浪能转换装置，并在丹麦的北部海湾成功进行了试验[22]，如图 1-3 所示。该装置的整体发电功率为 5.5kW。2004 年，荷兰 TeamworkTechnologyBV 公司研发了一种 AWS 波浪能发电装置[23]，如图 1-4 所示。整个装置非常庞大，经历的多次试验，在当年下半年试验成功，整个装置的发电总功率为 2MW。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 秦洪花;谭思明;赵霞;张卓群;朱延雄;孙琴;;海洋波浪能国际专利分析[J];图书情报研究;2012年04期

2 谭思明;秦洪花;赵霞;张卓群;朱延雄;舒飞涛;;海洋波浪能领域国际专利竞争态势分析[J];现代情报;2011年09期

3 秦洪花;赵霞;张卓群;朱延雄;孙琴;;我国海洋波浪能领域专利竞争态势分析[J];现代情报;2011年09期

4 秦洪花;谭思明;赵霞;张卓群;;海洋波浪能中国专利分析[J];图书情报研究;2011年04期

5 余志;;波动理论在海洋波浪能利用中的应用[J];自然杂志;1987年10期

6 田兵;;利用海洋波浪能源回收铀[J];国际科技交流;1988年12期

7 李春荣;;日本研究开发新式海水输送装置[J];现代渔业信息;1989年08期

8 高祥帆;海洋波浪能利用方面的流体动力学讨论会将在里斯本召开[J];海洋科学;1985年02期

9 高祥帆;;海洋波浪能利用的流体动力学讨论会将于1985年7月在里斯本召开[J];海洋工程;1984年03期

10 余志;我国海洋波浪能的应用与发展[J];太阳能;1995年04期

相关会议论文 前6条

1 游亚戈;吴必军;盛松伟;冯波;张亚群;王坤林;;我国海洋波浪能技术发展建议[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会成立大会暨第一届学术讨论会论文集[C];2008年

2 崔海;刘伟;马强;李德泉;王思源;;浅议海洋波浪能发电技术[A];中国电机工程学会第十三届青年学术会议论文摘要集[C];2014年

3 孙晓晶;;海洋能开发利用的新技术概览[A];第二届全国海洋能学术研讨会论文集[C];2009年

4 游亚戈;盛松伟;吴必军;;海洋波浪能发电技术现状与前景[A];第十五届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年

5 李永国;王世明;;新型波浪能开发技术的发展启示[A];中国可再生能源学会2011年学术年会论文集[C];2011年

6 李永国;陈成明;;波浪能技术发展历程及应用现状[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前8条

1 谢驻军 李刚 吴涛 叶琛;连云港将建江苏首座海洋波浪能发电站[N];中国海洋报;2011年

2 蔡爱富;向海浪要电力[N];中国海洋报;2001年

3 杨济;未来的新能源[N];山西科技报;2000年

4 梅源;未来的几种新能源[N];中国乡镇企业报;2000年

5 远程;未来的几种新能源[N];中国矿业报;2002年

6 本报记者 汪涛;捕获海浪能的“鹰”[N];中国海洋报;2016年

7 陈叶绿　陈小敏;浪打打太阳晒晒,来电了[N];温州日报;2011年

8 记者 冷翠华;海工重点领域将获支持[N];中国船舶报;2012年

相关硕士学位论文 前4条

1 郑杰;浮子式海洋波浪能转换装置设计试验研究[D];中国石油大学(华东);2017年

2 王知豫;基于无线网络的海洋波浪能监测系统设计[D];上海海洋大学;2014年

3 翁杰;海洋监测浮标装置中电子与通讯系统研制[D];杭州电子科技大学;2010年

4 雷道涛;轮机式浪流发电装置的设计与数值模拟研究[D];上海海洋大学;2014年

本文编号：2743884