浮子形状对振荡浮子式波浪发电装置发电效率的影响

发布时间：2021-03-12 00:04

　　在能源及环境问题日益突出的今天,人们将目光投向了可再生资源,而大部分可再生能源的利用成本过高,波浪能也面临同样的问题。虽然振荡水柱式技术成熟可靠性较高,但其二次转化效率低影响了发电成本。而我国的波能密度较低,发电成本问题更突出。针对振荡水柱式二次转化率低的缺点,工程师们提出了振荡浮子式发电装置。本文以振荡浮子式波浪发电装置为切入点,主要研究浮子形状对浮子转化效率的影响。作者简单介绍了四种海洋能及其利用形式,总结了已有波浪发电装置的优缺点,对流固耦合及流固耦合领域最优秀软件ADINA做了简要介绍。对二维数值水槽做了较细致研究,阐述了造波及消波方法,对推板造波做了较详细介绍。基于ADINA利用推板造波,研究了网格划分、时间函数及时间步对数值水槽的影响。作者设计了三种浮子形式,用数值法计算了三种浮子的自振周期与阻尼比,根据经验公式法,研究了影响四棱柱自振周期的因素并总结了相应规律。计算了三种浮子各自的转化效率并做了对比,分析了其中原因。研究了不同发电机等效阻尼对发电效率的影响。基于以上研究成果,作者建议在振荡浮子式发电装置设计中应遵守以下原则:1.尽量减小浮子吃水深度。2.设计上大下小的浮子... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 国内外能源现状
    1.2 海洋能简介
        1.2.1 潮汐能
        1.2.2 温差能
        1.2.3 盐差能
        1.2.4 波浪能
    1.3 波浪发电
        1.3.1 波浪发电历史及发展现状
        1.3.2 现存波浪发电装置介绍
    1.4 问题的提出
    1.5 本文主要研究内容
第2章 数值水槽
    2.1 引言
    2.2 数值造波
        2.2.1 总述
        2.2.2 推板造波
    2.3 数值消波
    2.4 数值水槽的影响因素
        2.4.1 波浪传播方向网格的影响
        2.4.2 水深方向网格的影响
        2.4.3 时间函数及时间步的影响
    2.5 本章小结
第3章 浮子转化效率计算
    3.1 引言
    3.2 流固耦合简介
    3.3 ADINA 简介
    3.4 浮子周期确定
        3.4.1 数值法
        3.4.2 经验公式法
        3.4.3 影响浮子周期的因素
    3.5 数值水槽检验
    3.6 浮子转化效率计算
        3.6.1 浮子一转化效率
        3.6.2 浮子二转化效率
        3.6.3 浮子三转化效率
        3.6.4 发电机等效阻尼对转化效率的影响
    3.7 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3077330