收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

波浪能装置阵列布设相关理论方法及其应用研究

王鑫  
【摘要】:海洋可再生能源作为一种战略性资源已经得到国际上的普遍认同,其开发利用技术在近年得到了快速发展。其中,波浪能开发技术日趋成熟,但受海洋工程技术水平、建设成本、波浪能资源条件等因素的制约,波浪能装置单机功率不能无限制增加。波浪能阵列是把多个波浪能装置按照一定的规律布置在海中,在波浪能开发利用技术单机规模一定的情况下,通过增加阵列中模块数量满足总装机功率的需求。波浪能阵列技术是提高波浪能技术可靠性、降低成本,并推动其突破技术瓶颈实现产业化的有效途径。该项技术既要尽可能的提高阵列对波浪能的俘获效率,减少装置之间的不利影响;又要控制装置之间的距离,以节约阵列的用海面积,同时降低阵列布设所需海缆等配套设施的布设和维护成本。本文以解决装置阵列布设设计过程中的相关理论方法及应用问题为目标开展研究,并选择点吸收波浪能装置为研究对象,主要的研究工作和成果如下:(1)从流体力学的基本理论出发,系统推导波浪场中波浪能俘获装置的运动方程,根据波浪能装置的技术特点,合理设定方程的定解条件并求解,进而得出波浪场中单个装置和阵列中各装置响应振幅的数学表达式,从而实现了对复杂环境下波浪场中的波浪能俘获装置阵列运动特性的理论描述,为本文的研究奠定了理论基础。(2)研究小区域波浪要素的精细化观测方法。方法结合对历史数据和水动力理论分析,初步制定调查方案,并通过代表性验证试验,对方案进行修正,再应用修正后的方案对目标海域进行长期观测。研究过程中以威海褚岛北部海域为目标海域对方法进行实践。该方法在保证观测质量的前提下,可有效降低观测成本。另一方面,将统计学方法与数值模拟方法相结合,分析统计出布放目标海域波高、波周期,并计算分析出各波向上波浪能的分布特征;在数值模型建立过程中,充分考虑海岛周边海域水深地形复杂多变的特点,开展了有针对性的模型设置。(3)研究得出一种点吸收波浪能装置结构优化设计方法。方法是在已掌握目标海域波浪能资源特性的基础上,设定合理的点吸收式波浪能装置装机功率,分析计算得到合理装置的设计直径;利用工具软件计算多组工况下点吸收装置入水深度和装置固有周期的对应关系,并分析得出装置固有周期随入水深度的变化规律,进而根据装置布放海域波周期的观测统计结果,分析得出装置在该海域的最佳设计入水深度。(4)应用本文的理论研究成果,给出了阵列能量获取系数的数学表达式。在此基础上,提出了阵列能量增益系数和阵列能量俘获密度两个新的波浪能阵列布设效果评价指标,给出两个新指标的数学表达式,实现了对阵列整体能量俘获效果和用海效率的定量评价,并利用实例对研究成果的实用性进行了验证。新指标还可应用于潮流能、海上风能装置阵列布置设计效果的评价,从而丰富了海洋能阵列布设效果评价指标体系。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 王停;张永斌;王凡;杨雪林;;压缩感知理论在稀疏阵列方向图综合中的应用研究[J];河北工业大学学报;2020年06期
2 刘春庆;李宏达;王岩;;比色传感阵列在检测爆炸物中的应用[J];山东化工;2021年16期
3 姜路;宋逸君;李剑乔;李鹏;;水下成像的稀疏阵列乘性处理[J];计算机仿真;2020年01期
4 冯海云;胡宏伟;肖川;李广嘉;宋浦;;两点阵列爆炸威力场分布及增益研究[J];火炸药学报;2020年03期
5 余焘;李新阳;李枫;耿超;;角锥阵列相位精密调整机构设计及锁相实验[J];红外与激光工程;2020年08期
6 王俐;黄光明;高尚伟;;随机稀疏阵列定位的分辨率仿真[J];电子信息对抗技术;2015年05期
7 ;品牌阵列[J];中国广播影视;2020年05期
8 ;品牌阵列[J];中国广播影视;2020年06期
9 ;品牌阵列[J];中国广播影视;2020年07期
10 ;品牌阵列[J];中国广播影视;2020年08期
11 崔自默;;临兵斗者皆阵列前行[J];传记文学;2017年03期
12 岳涛;;线阵列扬声器系统[J];音响技术;2012年01期
13 刘永山;王德臣;贾彦国;高世伟;;准最佳三进阵列偶[J];计算机工程与应用;2011年12期
14 贾彦国;柴旭光;王爱杰;;双准最佳屏蔽二进阵列偶的理论研究[J];计算机工程与应用;2011年22期
15 韩彦钗;许成谦;;伪随机三元阵列偶理论研究[J];通信技术;2009年03期
16 蒋挺;施炯;周正;;屏蔽二进阵列偶的构造方法研究[J];通信学报;2008年07期
17 蒋挺;赵成林;周正;;准最佳屏蔽二进阵列偶理论研究[J];电子学报;2007年01期
18 田园;;ChipX嵌入式ASIC阵列提高客户竞争力[J];电子设计应用;2007年06期
19 毛飞,蒋挺,赵成林,周正;二元阵列偶的并元分析[J];北京邮电大学学报;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 朱旗;况泽灵;刘伟丰;芦伟;姜开利;;碳纳米管阵列辐射的实验研究[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
2 牛高;李彬;;强辐射源用超高长径比微纳阵列材料的研制[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十六分会:纳米材料合成与组装[C];2016年
3 孙伟;张自丽;李东明;葛辉良;;时分波分混合复用光纤水听器阵列的实验研究[A];2009年中国东西部声学学术交流会论文集[C];2009年
4 隋刚;孙锋杰;杨小平;;连续高阵列纳米碳纤维的制备研究[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年
5 谢欢欢;张如范;张莹莹;魏飞;;高密度水平超长碳纳米管阵列的制备[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第30分会:低维碳材料[C];2014年
6 赵约瑟;曾葆青;田浩希;赵艳珩;张文锋;;应用微波等离子体化学气相沉积法选择性生长定向碳纳米管阵列[A];第十二届全国微波能应用学术会议论文集[C];2005年
7 贾彦国;郭继山;;最佳三进阵列偶的研究[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C];2006年
8 王璐;杨益新;杨龙;;分布式阵列系统弱相干信号建模[A];中国声学学会第十一届青年学术会议会议论文集[C];2015年
9 郝文卓;姜根山;刘月超;孙建浩;;周期性管阵列中视在声速传播特性[A];2019年全国声学大会论文集[C];2019年
10 陈孝雄;严良俊;;剩余油检测的多分量瞬变电磁阵列方法初步研究[A];江汉油田难采储量开发技术研讨会论文集(一)[C];2007年
11 姚学锋;刘伟;;数字式阵列高速摄像系统设计及应用[A];北京力学会第二十二届学术年会会议论文集[C];2016年
12 刘伟;姚学锋;柯玉超;杨恒;;数字式阵列高速摄像系统设计及应用[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
13 魏文博;葛广路;;金纳米棒垂直阵列的制备、表征与应用[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第33分会:纳米材料合成与组装[C];2014年
14 胡悦;康黎星;张锦;;“特洛伊催化剂”生长超高密度单壁碳纳米管水平阵列[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第30分会:低维碳材料[C];2014年
15 佟浩;李勇;张龙;;阵列微型腔的微细电火花伺服扫描加工[A];特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议论文集(摘要)[C];2017年
16 吕文峰;;光助电化学刻蚀制作高深宽比硅微孔阵列[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
17 刘占峰;王炎;;单脉冲比幅法在稀疏阵列相位模糊问题中的应用[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
18 韩福柱;马莹;周晓光;祝明德;;微细阵列电极的电火花线切割加工研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年
19 刘伟涛;曹二营;刘红刚;;溢流玻璃中退火炉加热负载的阵列操作[A];《电子玻璃技术》第47期[C];2015年
20 董明荣;许学忠;孙德玉;刘瑜;;超声换能器阵列三维声场的数值模拟[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 王鑫;波浪能装置阵列布设相关理论方法及其应用研究[D];天津大学;2019年
2 杨平;基于微纳米材料光学响应构建交叉传感阵列对白酒识别研究[D];重庆大学;2020年
3 张凤;手性光学传感阵列的构建及应用研究[D];重庆大学;2019年
4 杨京;时间调制阵列理论与共形阵列技术研究[D];西安电子科技大学;2015年
5 潘玉彪;固态硬盘容错阵列系统的性能优化研究[D];中国科学技术大学;2015年
6 邬林;微梁阵列生化传感器设计及应用[D];中国科学技术大学;2012年
7 赵磊;基于微流控的多重单细胞阵列构建及应用[D];西北农林科技大学;2016年
8 董家乐;基于可视阵列传感对细胞代谢过程的研究[D];重庆大学;2011年
9 龙超;高频地波雷达阵列优化与校正算法研究[D];武汉大学;2012年
10 阳凯;阵列方向图综合与自适应波束形成技术研究[D];电子科技大学;2013年
11 汤振森;忆阻器阵列电路仿真与物理器件实现[D];国防科技大学;2018年
12 果然;基于中小孔径阵列的超分辨测向算法[D];哈尔滨工业大学;2015年
13 刘雪松;基于十字型阵列的实时三维声学成像技术研究[D];浙江大学;2015年
14 陈璐;稀疏阵列辐射源测向技术研究[D];国防科技大学;2018年
15 林胜;存储系统容错及阵列编码[D];南开大学;2010年
16 黄可生;宽带信号阵列高分辨处理技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
17 常仁;低副瓣数字端射阵列组阵研究[D];北京理工大学;2014年
18 韩闯;基于智能优化算法的阵列方向图综合方法研究[D];西北工业大学;2019年
19 邢昌昌;贵金属纳米颗粒阵列的自组装制备及其光学性能研究[D];中国科学技术大学;2021年
20 唐健;柔性热剪切应力微传感阵列研究[D];上海交通大学;2019年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 简丽蓉;稀布阵列特性及优化方法研究[D];电子科技大学;2021年
2 程方昊;基于广义互质阵列的空间谱测向和波束形成[D];电子科技大学;2020年
3 王德臣;阵列偶信号的理论研究[D];燕山大学;2010年
4 张锋;宽带阵列综合方法研究[D];西北工业大学;2007年
5 李琦;阵列偶及其搜索算法的研究[D];河北工业大学;2002年
6 武向勇;稀疏阵列波达方向估计[D];哈尔滨工业大学;2020年
7 蒋明正;运动平台稀疏阵列波达方向估计[D];西安电子科技大学;2020年
8 刘冠豪;基于扩展稀疏阵列的信号波达方向估计方法研究[D];西北大学;2021年
9 王钰;覆盖阵列的相关构造[D];北京交通大学;2012年
10 高龙超;分布式阵列特性及其波达方向估计算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
11 许凤娟;强度为4至8的覆盖阵列的构造[D];苏州大学;2010年
12 曹跃霞;晶胶阵列的制备及其在传感中的应用研究[D];东南大学;2005年
13 文茜;超大规模集成电路阵列自重构问题的研究[D];兰州大学;2007年
14 伍虹凌;128芯馈通滤波器阵列设计与研究[D];电子科技大学;2020年
15 王欢;基于互质阵列的波达方向估计[D];西安电子科技大学;2020年
16 付悦萍;基于最优稀疏阵列设计的自适应波束形成[D];电子科技大学;2020年
17 陈家良;面向大面积微/纳加工的柔性衬底多针尖阵列的制备[D];西南交通大学;2016年
18 王晓龙;微角锥阵列衍射成像性质及其制作的研究[D];浙江师范大学;2016年
19 陆杨;特殊光阵列的研究与应用[D];西北大学;2016年
20 黄志英;辐射源多阵列直接定位算法研究[D];解放军信息工程大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 耿挺;提出高灵敏海洋与地震阵列探测新方案[N];上海科技报;2021年
2 本报首席记者 唐闻佳;“上海制造”医疗重器形成创新阵列[N];文汇报;2019年
3 本报记者 郭平;NetApp全闪存阵列再提升性能[N];计算机世界;2015年
4 本报记者 郭涛;闪存阵列:高性能不是惟一[N];中国计算机报;2014年
5 本报记者 郭涛;IBM 企业级全闪存阵列“无需等待”[N];中国计算机报;2013年
6 本报记者 郭涛;闪存阵列可以替代传统SAN[N];中国计算机报;2014年
7 本报记者 李旭阳;富士通全闪存阵列盯上中小企业市场[N];计算机世界;2014年
8 《网络世界》记者 柴莎莎;PMC:打造高密度RAID阵列卡[N];网络世界;2012年
9 《网络世界》记者 周源 波波 编译;NetApp全闪存阵列EF540问世[N];网络世界;2013年
10 《网络世界》记者 周源;兼顾性能与成本 戴尔推出首款全闪存阵列[N];网络世界;2013年
11 柯讯;研究人员基于柔性有机微激光阵列实现光子皮肤功能[N];中国科学报;2021年
12 本报记者 宋家雨;高端阵列流行自动分层存储[N];网络世界;2010年
13 翁云骞;让金属原子排出最佳阵列[N];中国有色金属报;2018年
14 深圳特区报记者 闻坤;深圳良好生态培育庞大双创阵列[N];深圳特区报;2016年
15 记者 常丽君;“化学鼻”传感阵列可“嗅”出癌症味道[N];科技日报;2012年
16 ;NEC发布中低端光纤盘阵列[N];人民邮电;2006年
17 本报记者 郭涛;针对闪存进行优化不是空话[N];中国计算机报;2013年
18 本报记者 郭涛;全闪存阵列为大数据优化[N];中国计算机报;2014年
19 本报记者 陈巍巍;数据经济:闪存护航极速之旅[N];计算机世界;2013年
20 本报记者 郭涛;全SSD阵列与PCIe SSD殊途同归[N];中国计算机报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978