摆动式波浪力发电试验研究

发布时间：2020-11-10 10:38

　　 波浪能具有环保、储量丰富和可再生等优势,从而受到高度重视,摆动式波浪力发电技术因其具备较宽的频率响应特性、能源转换率高和抗波浪冲击强等优点,其实用价值和商用价值在研究中不断体现出来。虽然国外摆式波浪力发电技术应用已经非常广泛,但是在我国其发电技术研发相对落后,因此结合我国海洋实际情况自主研发摆动式波浪力发电技术显得尤为重要。本文应用线性波理论对波浪的运动过程进行了分析,研究了摆动式波浪力发电技术的理论基础,并针对传统的三级能量转换摆动式波浪力发电装置工作过程中输出不稳定的缺点,提出一种采用四级能量转换的发电试验方案,在能量转化过程中增加了液压能转换环节,应用现代设计方法设计了一种摆动式波浪力发电试验装置,对其工作原理、主体结构和工作过程进行了研究。其次,论文根据摆动体与海水的动力学关系,构建了摆动体能量转换数学模型,研究了装置的固有频率、阻尼比、最大摆角位移和能量转换效率,采用机械设计理论对摆动体整体结构以及关键零部件摆轴和销轴进行了设计分析,并用理论分析与数值模拟相结合的手段,对发电试验装置摆动体竖直位置和左侧极限位置的受力情况与运动特性进行了分析。随后,论文针对液压系统在能量转换过程中的作用,研究了液压传动系统的组成及工作原理,对液压泵、液压马达、液压蓄能器、单向阀以及沉箱的工作性能进行了研究,在此基础上分析了整个液压系统的功率、效率和扭矩特性。最后,论文针对摆动式波浪力发电试验装置发电过程中的能量转换性能进行了研究,分析其能量转换系统模型,对试验装置的系统响应特性进行研究,进而基于MATLAB软件研究了波浪式发电试验装置的发电功率及摆动体质量、宽度、波浪周期和波浪高度对发电功率的影响。
【学位单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM612;P743.2
【部分图文】：

，与印尼进行合作的时候其实现了对１５００?ｋＷ发电站８８年的时候建立的［２１］。??波浪能源的转换装置的类型是非常丰富的，如：聚荡水柱式、筏式、鸭式、摆式等［２２］。每一种类型的方式都是不相同的，依据其转换的不同方式可以将式的转换装置［２３］，同时装置的安装位置也会产生一将其分为海岸式的转换装置、海洋式的转换装置两装置主要实现安装在海面上，在产生波浪的时候，装的不断冲击下开始进行发电，而海岸式的发电机主要于空气的压缩力来实现驱动涡轮机［２５］。??同类型的发电机的比较、说明。??浮子式??

图１－２收缩波道式??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ?ｃｈａｎｎｅｌ?ｔｙｐｅ??该类型的发电装置结构图如图１－２所示，当波浪产生的过程中，该装置使??用较为狭窄的通道来将波浪的能量聚集在一个小范围中，从而实现将该能量转??化成为波浪的重力势能，实现对发电机产生驱动作用。目前该类型的装置使用??较为广泛的是挪威生产的功率为３５０?ｋＷ的发电装置：Ｗａｖｅ?Ｄｒａｇｏｎ、槽式装置??（Ｓｅａ?Ｓｌｏｔ－Ｃｏｎｅ?Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ＳＧ）收缩波道装置（Ｔａｐｅｒｅｄ?Ｃｈａｎｎｅｌ）?［３｜】。??挪威波能公司在１９８６年的时候实现研发了功率为５０?ｋＷ的该类型的发电??装置，并且将其设置成为发电站［３２］。挪威设计开发的槽式装置（Ｓｅａ?Ｓｌｏｔ－Ｃｏｎｅ??Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ＳＳＧ）在进行使用的过程中其对于能量转换的效率并不是很高，但是该??装置具有较高的可靠性，同时装置的设计较为合理，而Ｗａｖｅ?Ｄｒａｇｏｎ即为越浪??式装置［３３］，该装置属于漂浮式的收缩波道装置，该装置是通过丹麦Ｌｏｗｅｎｍａｒｋ??５??

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【参考文献】

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本文编号：2877833