浮子式波浪能发电装置采能机构的优化
发布时间：2022-02-04 19:05
本文对浮子漂浮式波浪能发电平台“集大2号”进行优化研究,主要结合AQWA水动力学数值仿真和实海况试验结果,分析“集大2号”存在的问题,并对其波浪能采集装置进行优化仿真研究;分析了采能浮子位于平台不同位置、不同摆臂角度、不同阻尼以及浮子变质量对其采能效率的影响,为后续的浮子式波浪能发电装置研究积累理论基础。主要研究内容和结果如下:（1）对波浪能采集装置浮子采能效率计算及捕获宽度比进行推导分析,为优化仿真分析提供理论依据。（2）基于“集大2号”波浪能发电平台的设计参数,用AQWA海工设计软件对其进行数值仿真分析,研究不同波浪频率下浮子的波浪能采集效率和捕获宽度比。结果表明:当波浪频率处于0.05Hz-0.45Hz区间内,该平台的浮子波浪能采集效率随频率的增大而增加;在海况条件保持不变的情况下,针对由5个浮子组成的采能浮子阵列,迎浪的第一个浮子的波浪能采集效果最好,迎浪的第三个浮子的波浪能采集效果最差;由于采能浮子之间存在着消波效应,浮子阵列中迎浪第一个浮子的采能效率最高,沿波浪方向依次降低。（3）对“集大1号”进行优化改造,对“集大2号”波浪发电平台进行实海况实验,并对实验数据进行分析。结...
【文章来源】：集美大学福建省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波浪能发电能量转换装置原理图
图 1.3 筏式波浪能发电装置示意图图 1.4 筏式波浪能发电装置各级转换效率英国 OPD（OceanPowerDelivery）公司开发的蛇形发电装置“海蛇号”是较典型的筏式波浪能发电装置[20-23]，如图 1-5 所示。该装置外观像蛇形，采用重力锚链将其固定于海底，其头部朝迎浪方向。其工作原理是：装置的浮筒和动力关节装置随波浪上下起伏，关节之间相对转动，从而驱动动力关节装置内的液压缸 4、8 作往复运动，产生的高压油，经过控制阀组件 1、3 流进高压油支路，再驱动液压马达 7 转动，带动发电机 6 工作，流出液压马达的低压油进入低压蓄能器 5，或经低压油路、通过控制阀组件 1、3，进入液压缸 4、8，完成油路循环。“海蛇号”在 2004 年进行海试,在长期运行中未出现重大技术问题，运行状况良好。该装置采用液压作为能量传递手段，系统发电的稳定性较好。
图 1.6 “海龙Ⅰ号”波浪能发电装置所于 2011 年开发了筏式液压波浪能发电装外观与“海蛇号”较为相似，均为圆柱形浮筒的浮筒是直接采用铰链连接，而“海蛇号”接；液压传递以及液压缸的连接方式也有所筏体之间仅有角位移，即使在大波浪条件下力；另外，筏式装置一般采用重力锚链系泊）的特点，方便适应于不同海域。但该类型。能发电装置置由摆体、安装基座、液压传递系统、发电悬挂摆式和浮力摆式两种，如图 1.7 和图 1驱使摆体往复运动，带动液压缸工作，产生（或者将液压缸产生的高压液压，通过管路
【参考文献】：
期刊论文
[1]100 kW组合型振荡浮子式波浪发电装置能量转换系统研究[J]. 张家明,黎明,张帅,刘臻,史宏达. 太阳能学报. 2017(12)
[2]国际可再生能源发展与全球能源治理变革[J]. 赵勇强. 宏观经济研究. 2017(04)
[3]我国海洋能技术的进展与展望[J]. 史宏达,王传崑. 太阳能. 2017(03)
[4]鹰式波浪能发电装置“万山号”成功发电[J]. 电世界. 2016(02)
[5]“鹰式一号”波浪能发电装置研究[J]. 盛松伟,张亚群,王坤林,王振鹏,吝红军,叶寅. 船舶工程. 2015(09)
[6]“鹰式一号”漂浮式波浪能装置冗余监控技术研究[J]. 王坤林,盛松伟,游亚戈,张亚群,姜家强,吝红军,叶寅. 海洋技术学报. 2014(04)
[7]100kW一基多体漂浮鹰式波浪能发电装置模型试验研究[J]. 张亚群,盛松伟,游亚戈,王振鹏,王坤林,吝红军. 海洋技术学报. 2014(04)
[8]2030年世界可再生能源将占全球装机容量的1/5[J]. 中外能源. 2013(12)
[9]波浪能发电及其对电力系统的影响[J]. 聂宏展,张明,申洪,张宏宇. 华东电力. 2013(01)
[10]摆式海洋波浪能量转换原理与应用[J]. 石世宁,訚耀保. 液压气动与密封. 2013(01)
博士论文
[1]点吸收浮子阵列的波能转换特性研究[D]. 刘秋林.清华大学 2016
[2]浮力摆式波浪能发电装置关键技术研究[D]. 张大海.浙江大学 2011
[3]波浪与抛石防波堤相互作用及其砂质海床动力响应分析[D]. 周援衡.中南大学 2011
[4]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]漂浮式波浪能采集装置结构优化[D]. 胡珊.集美大学 2017
[2]漂浮摆式波浪能发电装置的水动力性能研究[D]. 梁辉.浙江大学 2017
[3]组合型振荡浮子布置的优化研究[D]. 王东.中国海洋大学 2015
[4]组合型振荡浮子波能发电装置液压系统研究[D]. 朱凯.中国海洋大学 2015
[5]内置式波浪能发电装置的设计与分析[D]. 刘岩涛.中国海洋大学 2014
[6]浮子形状对振荡浮子式波浪发电装置发电效率的影响[D]. 历福伟.哈尔滨工业大学 2011
[7]海洋波浪发电系统振荡浮子结构的优化研究[D]. 张弘弨.清华大学 2010
[8]半潜式平台气隙响应的计算研究[D]. 陶晶晶.大连理工大学 2008
[9]海洋浮子式波浪发电装置结构设计及试验研究[D]. 王凌宇.大连理工大学 2008
本文编号：3613772
【文章来源】：集美大学福建省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波浪能发电能量转换装置原理图
图 1.3 筏式波浪能发电装置示意图图 1.4 筏式波浪能发电装置各级转换效率英国 OPD（OceanPowerDelivery）公司开发的蛇形发电装置“海蛇号”是较典型的筏式波浪能发电装置[20-23]，如图 1-5 所示。该装置外观像蛇形，采用重力锚链将其固定于海底，其头部朝迎浪方向。其工作原理是：装置的浮筒和动力关节装置随波浪上下起伏，关节之间相对转动，从而驱动动力关节装置内的液压缸 4、8 作往复运动，产生的高压油，经过控制阀组件 1、3 流进高压油支路，再驱动液压马达 7 转动，带动发电机 6 工作，流出液压马达的低压油进入低压蓄能器 5，或经低压油路、通过控制阀组件 1、3，进入液压缸 4、8，完成油路循环。“海蛇号”在 2004 年进行海试,在长期运行中未出现重大技术问题，运行状况良好。该装置采用液压作为能量传递手段，系统发电的稳定性较好。
图 1.6 “海龙Ⅰ号”波浪能发电装置所于 2011 年开发了筏式液压波浪能发电装外观与“海蛇号”较为相似，均为圆柱形浮筒的浮筒是直接采用铰链连接，而“海蛇号”接；液压传递以及液压缸的连接方式也有所筏体之间仅有角位移，即使在大波浪条件下力；另外，筏式装置一般采用重力锚链系泊）的特点，方便适应于不同海域。但该类型。能发电装置置由摆体、安装基座、液压传递系统、发电悬挂摆式和浮力摆式两种，如图 1.7 和图 1驱使摆体往复运动，带动液压缸工作，产生（或者将液压缸产生的高压液压，通过管路
【参考文献】：
期刊论文
[1]100 kW组合型振荡浮子式波浪发电装置能量转换系统研究[J]. 张家明,黎明,张帅,刘臻,史宏达. 太阳能学报. 2017(12)
[2]国际可再生能源发展与全球能源治理变革[J]. 赵勇强. 宏观经济研究. 2017(04)
[3]我国海洋能技术的进展与展望[J]. 史宏达,王传崑. 太阳能. 2017(03)
[4]鹰式波浪能发电装置“万山号”成功发电[J]. 电世界. 2016(02)
[5]“鹰式一号”波浪能发电装置研究[J]. 盛松伟,张亚群,王坤林,王振鹏,吝红军,叶寅. 船舶工程. 2015(09)
[6]“鹰式一号”漂浮式波浪能装置冗余监控技术研究[J]. 王坤林,盛松伟,游亚戈,张亚群,姜家强,吝红军,叶寅. 海洋技术学报. 2014(04)
[7]100kW一基多体漂浮鹰式波浪能发电装置模型试验研究[J]. 张亚群,盛松伟,游亚戈,王振鹏,王坤林,吝红军. 海洋技术学报. 2014(04)
[8]2030年世界可再生能源将占全球装机容量的1/5[J]. 中外能源. 2013(12)
[9]波浪能发电及其对电力系统的影响[J]. 聂宏展,张明,申洪,张宏宇. 华东电力. 2013(01)
[10]摆式海洋波浪能量转换原理与应用[J]. 石世宁,訚耀保. 液压气动与密封. 2013(01)
博士论文
[1]点吸收浮子阵列的波能转换特性研究[D]. 刘秋林.清华大学 2016
[2]浮力摆式波浪能发电装置关键技术研究[D]. 张大海.浙江大学 2011
[3]波浪与抛石防波堤相互作用及其砂质海床动力响应分析[D]. 周援衡.中南大学 2011
[4]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]漂浮式波浪能采集装置结构优化[D]. 胡珊.集美大学 2017
[2]漂浮摆式波浪能发电装置的水动力性能研究[D]. 梁辉.浙江大学 2017
[3]组合型振荡浮子布置的优化研究[D]. 王东.中国海洋大学 2015
[4]组合型振荡浮子波能发电装置液压系统研究[D]. 朱凯.中国海洋大学 2015
[5]内置式波浪能发电装置的设计与分析[D]. 刘岩涛.中国海洋大学 2014
[6]浮子形状对振荡浮子式波浪发电装置发电效率的影响[D]. 历福伟.哈尔滨工业大学 2011
[7]海洋波浪发电系统振荡浮子结构的优化研究[D]. 张弘弨.清华大学 2010
[8]半潜式平台气隙响应的计算研究[D]. 陶晶晶.大连理工大学 2008
[9]海洋浮子式波浪发电装置结构设计及试验研究[D]. 王凌宇.大连理工大学 2008
本文编号：3613772
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