双永磁体波浪能量采集器的设计及参数优化
发布时间：2021-02-06 18:23
能源是经济增长的动力，经济的发展必须以能源的可靠供给为保障。在化石能源日渐枯竭的全球大背景下，新能源的开发利用显得尤为必要。海洋波浪能总量巨大，可再生，无污染。中国的海岸线长，岛屿众多，波浪能的利用在中国前景广阔。本文对双永磁体蛇形波能采集系统进行结构设计及参数优化，使其在复杂波况条件下具有更高波能收集效率和更强的适应能力。论文以线性波理论为基础，分析了在波浪能开发过程中的经验公式和几种数学模型。根据实际水文数据，建立了符合真实海况的波浪模型；应用Ansys三维静态磁场分析，设计了双永磁体蛇形波能采集系统结构，并对其中永磁体间距进行了优化，得出了该系统在复杂波况条件下的相吸双永磁体的最佳间距参数；提出了利用单片机控制步进电机旋转，调节永磁体在不同波高条件下间距的自动调节策略，并设计了相应的结构；对相斥双永磁体结构进行了初步研究。论文还讨论了该系统电能后处理方案。电能后处理电路采用单相Buck-Boost变换器对收集到的不稳定电压进行整流，采用双向Buck-Boost变换器控制蓄电池的充放电，从而得到稳定的电压输出。最后论文设计了双永磁体蛇形波能采集优化系统的实验模型，并做了验证的实验，...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
索尔特点头鸭转换波能转换装置示意图
图 1.2 中科院广州能源研究所研制的 “鸭式”波浪能回收装置筏技术由英国人 Christopher Cockerell 提出的筏式技术[10]，筏体顺着浪向漂阀体铰接在一起并安装液压缸。筏体随着波浪上下起伏的过程中，
图 1.2 中科院广州能源研究所研制的 “鸭式”波浪能回收装置1.2.2 波面筏技术图 1.3 是由英国人 Christopher Cockerell 提出的筏式技术[10]，筏体顺着浪向漂浮在波浪表面上，相邻两个阀体铰接在一起并安装液压缸。筏体随着波浪上下起伏的过程中，相邻两个筏体之间就不断产生变化的角位移，反复压缩液压力活塞，将波浪能转换为液压能，进而转换为电能[11]。该装置具有结构简单，抗浪性好，维护成本低等优点，但是该装置必须布置在顺浪条件下才能得到较高的能量收集效率，而且系泊困难，制造安装成本较高，致使该系统的实用性显著降低[12]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]福建沿海海域波浪能资源分析与评价[J]. 张军,许金电,郭小钢. 台湾海峡. 2012(01)
[2]SZF型波浪浮标中波高数字化检测系统设计[J]. 屠长涛,唐原广. 计算机技术与发展. 2011(06)
[3]一种阀式磁流体波浪能直接发电系统的研究[J]. 李建,赵凌志,刘保林,彭燕,沙次文,许玉玉,李然. 机床与液压. 2010(16)
[4]基于直线电机的波浪能发电系统综述[J]. 张振,肖阳,谌瑾. 船电技术. 2010(06)
[5]海浪发电的现状及前景展望[J]. 焦永芳,刘寅立. 中国高新技术企业. 2010(12)
[6]SZF型波浪浮标系统[J]. 唐原广,王金平. 海洋技术. 2008(02)
[7]一种波浪能实验装置水动力学分析与优化设计[J]. 盛松伟,游亚戈,马玉久. 海洋工程. 2006(03)
[8]海洋波能发电的现状与前景[J]. 任建莉,钟英杰,张雪梅,徐璋. 浙江工业大学学报. 2006(01)
[9]世界海洋发电状况探析[J]. 武全萍,王桂娟. 浙江电力. 2002(05)
[10]国外海洋能的利用及我国的海洋能开发[J]. 阎季惠. 海洋技术. 1996(02)
博士论文
[1]岸式振荡水柱波能发电装置的试验及数值模拟研究[D]. 刘臻.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]波动能量采集系统关键技术研究[D]. 安兴.南京航空航天大学 2012
[2]手指运动姿态检测及对机械手的控制研究[D]. 蔡全.重庆大学 2011
[3]矩形永磁体三维磁场空间分布研究[D]. 刘宏娟.北京工业大学 2006
本文编号：3020890
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
索尔特点头鸭转换波能转换装置示意图
图 1.2 中科院广州能源研究所研制的 “鸭式”波浪能回收装置筏技术由英国人 Christopher Cockerell 提出的筏式技术[10]，筏体顺着浪向漂阀体铰接在一起并安装液压缸。筏体随着波浪上下起伏的过程中，
图 1.2 中科院广州能源研究所研制的 “鸭式”波浪能回收装置1.2.2 波面筏技术图 1.3 是由英国人 Christopher Cockerell 提出的筏式技术[10]，筏体顺着浪向漂浮在波浪表面上，相邻两个阀体铰接在一起并安装液压缸。筏体随着波浪上下起伏的过程中，相邻两个筏体之间就不断产生变化的角位移，反复压缩液压力活塞，将波浪能转换为液压能，进而转换为电能[11]。该装置具有结构简单，抗浪性好，维护成本低等优点，但是该装置必须布置在顺浪条件下才能得到较高的能量收集效率，而且系泊困难，制造安装成本较高，致使该系统的实用性显著降低[12]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]福建沿海海域波浪能资源分析与评价[J]. 张军,许金电,郭小钢. 台湾海峡. 2012(01)
[2]SZF型波浪浮标中波高数字化检测系统设计[J]. 屠长涛,唐原广. 计算机技术与发展. 2011(06)
[3]一种阀式磁流体波浪能直接发电系统的研究[J]. 李建,赵凌志,刘保林,彭燕,沙次文,许玉玉,李然. 机床与液压. 2010(16)
[4]基于直线电机的波浪能发电系统综述[J]. 张振,肖阳,谌瑾. 船电技术. 2010(06)
[5]海浪发电的现状及前景展望[J]. 焦永芳,刘寅立. 中国高新技术企业. 2010(12)
[6]SZF型波浪浮标系统[J]. 唐原广,王金平. 海洋技术. 2008(02)
[7]一种波浪能实验装置水动力学分析与优化设计[J]. 盛松伟,游亚戈,马玉久. 海洋工程. 2006(03)
[8]海洋波能发电的现状与前景[J]. 任建莉,钟英杰,张雪梅,徐璋. 浙江工业大学学报. 2006(01)
[9]世界海洋发电状况探析[J]. 武全萍,王桂娟. 浙江电力. 2002(05)
[10]国外海洋能的利用及我国的海洋能开发[J]. 阎季惠. 海洋技术. 1996(02)
博士论文
[1]岸式振荡水柱波能发电装置的试验及数值模拟研究[D]. 刘臻.中国海洋大学 2008
硕士论文
[1]波动能量采集系统关键技术研究[D]. 安兴.南京航空航天大学 2012
[2]手指运动姿态检测及对机械手的控制研究[D]. 蔡全.重庆大学 2011
[3]矩形永磁体三维磁场空间分布研究[D]. 刘宏娟.北京工业大学 2006
本文编号：3020890
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