收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

振荡浮子式波浪发电装置的水动力学特性研究

马哲  
【摘要】:面对严峻的能源危机,低碳、节能和开发利用可再生能源将成为世界能源发展的主题。占地球总面积71%的海洋首先进入开发者的视线,而波浪能以其储量大,分布广,获取方式多样等优势成为最有发展前景的海洋能源之一。 当今,以振荡浮子为能量摄取机构、机械液压为能量传递模式的第三代波浪发电装置已经成为波浪能开发的主流和热点,同时,形状选取和装置负载两方面的研究均对该种波浪发电装置的深入探索提出了迫切要求。本文对振荡浮子及能量输出负载进行了全面的考察。 选取常见的圆柱形、圆锥形浮子,基于势函数理论求解浮子的附加质量和阻尼系数;对浮子进行受力分析时考虑能量输出负载对装置的影响,建立流体力学方程以及边界方程;通过求解方程,分析浮子的重量、形状及形状参量对其能量吸收频段、共振频率及相对振幅的影响,获得了最优浮子形状及形状参量。 对装置进行了物理模型试验,通过监测浮子上、下行的运动过程,明确了浮子在空载情况下重量、形状、波浪要素与浮子随波性的关系,试验结果与理论分析结果吻合;本文通过模拟电负载作用下浮子在波浪中的耦合运动,分析了负载对浮子运动速度及输出功率的影响。 基于雷诺时均方程和VOF自由液面追踪方法,建立了适用于振荡浮子波能发电装置的三维数值波浪水槽。理论分析及物理模型实验结果验证显示,在该水槽中的模拟试验不仅可以反映波浪入射条件对浮子运动速度的影响,对于不同形状浮子的运动描述也较准确。 构建了原型装置的数值模拟平台,通过引入能量输出负载的模拟方法,对能量输出负载作用下原型浮子的耦合运动进行模拟,分析了不同周期条件下负载对浮子运动的影响,为能量输出负载的设计提供工程指导。 本文综合运用理论分析、物理模型试验和计算流体力学数值模拟方法,确定了装置的形状和具体形状参量,获得了负载作用下浮子的运动规律。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 田茂连;提高浮子式自记水位计抗干扰能力的方法研究[J];人民珠江;2003年03期
2 车新垒,顾卫明,黄健;双斜管浮子式水位平衡装置[J];水文;2005年05期
3 姚永熙;浮子式水位计综述[J];水利水文自动化;1996年02期
4 王忠武;杜君;;常用水位计在水文自动测报系统中的选择[J];黑龙江水利科技;2010年05期
5 ;WFC电话远传自记浮子式水位仪[J];水利水文自动化;1998年01期
6 郑黎明,张文来,李德成;MD4412B型浮子式垂直变形测量仪液态介质防腐处理[J];内陆地震;2001年04期
7 张德伟;;模拟浮子式水面河底信号器[J];水文;1983年04期
8 张应辉;;浅谈山区型河流水位计的选型[J];水利水文自动化;2008年04期
9 霍树梅;在霍利黑德对新一代水位测量系统、气泡式和浮子式验潮仪进行比测的情况[J];海洋技术;1994年02期
10 金树武;;SGJ—1型悬链浮子式超声功率计[J];科技通报;1986年05期
11 张承懿,王磊,姚美旺;固体浮子式围油栏模型试验研究[J];实验室研究与探索;2005年04期
12 勾艳芬;叶家玮;李峰;王冬姣;;振荡浮子式波浪能转换装置模型试验[J];太阳能学报;2008年04期
13 李建国;廉双喜;;一种智能化油位测量仪[J];海洋技术;1991年04期
14 朱光文;霍树梅;;我国潮汐(水位)测量技术的现状及其发展[J];海洋技术;1990年01期
15 孙瀛,金章祥,郑宝兴,聊洪荣,覃俊琳,安贻平;新一代水位测量系统——空气声学水位计[J];台湾海峡;1990年04期
16 徐凤云;浮子式光纤液位传感器的液位测量[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2003年02期
17 金树武;SGJ-1型悬链浮子式超声功率计研制[J];声学学报(中文版);1988年01期
18 葛运国;[J];海洋技术;1994年01期
19 羊晓晟;曹守启;侯淑荣;张丽珍;;一种新型振荡浮子式海洋波浪能发电装置的设计[J];上海海洋大学学报;2010年05期
20 ;EL-1型电磁流量计——全液压钻机专用仪表介绍(四)[J];地质与勘探;1978年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金树武;;悬链浮子式超声功率计的研制及应用[A];2005年全国超声医学工程学术会议论文集[C];2005年
2 张永良;林政;;海洋波浪压电发电技术的进展[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年
3 胡玉震;彭燕;赵淩志;;振荡浮子式磁流体波浪能发电系统电机特性分析[A];中国可再生能源学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 李明;;红壤坡面地表径流水动力学特性试验研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
5 刘保林;赵凌志;李建;许玉玉;李然;彭燕;沙次文;;振荡浮子式液态金属磁流体波浪能转换系统的性能分析[A];第二届全国海洋能学术研讨会论文集[C];2009年
6 李永国;陈成明;;波浪能技术发展历程及应用现状[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会第三届学术讨论会论文集[C];2010年
7 彭力雄;;潮汐测量技术方法展望[A];中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集[C];2006年
8 彭力雄;;潮汐测量技术方法展望[A];中国航海学会航标专业委员会测绘学组学术研讨会学术交流论文集[C];2006年
9 刘金龙;刘应征;曹兆敏;钱逸;;两种静脉血栓滤器流动特性模拟实验研究[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
10 王军;张传聚;;热水锅炉水动力学特性分析[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马哲;振荡浮子式波浪发电装置的水动力学特性研究[D];中国海洋大学;2013年
2 刘莉莉;网渔具水动力学特性的数值模拟研究[D];中国海洋大学;2012年
3 康灿;错列叶栅内部水动力学特性与汽液两相流动的研究[D];江苏大学;2007年
4 张宽地;坡面径流水动力学特性及挟沙机理研究[D];西北农林科技大学;2011年
5 刘锋;植物“柔性坝”过流水动力学特性及其固沙机理研究[D];新疆农业大学;2011年
6 封星;围油栏拦油数值实验平台及拦油失效研究[D];大连海事大学;2011年
7 宋利祥;溃坝洪水数学模型及水动力学特性研究[D];华中科技大学;2012年
8 黄六一;HDPE圆形双浮管网箱系统水动力学特性研究[D];中国海洋大学;2013年
9 张冠华;茵陈蒿群落分布格局对坡面侵蚀及坡面流水动力学特性的影响[D];西北农林科技大学;2012年
10 崔勇;方形金属框架鲆鲽类网箱水动力学特性研究[D];中国海洋大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄晶华;振荡浮子液压式波浪能利用装置的研究[D];华北电力大学;2012年
2 杨凌波;水位自动控制系统的研制[D];合肥工业大学;2005年
3 薛坤;组合型振荡浮子波能发电装置物理模型试验研究[D];中国海洋大学;2012年
4 平丽;振荡浮子式波能转换装置性能的研究[D];大连理工大学;2005年
5 历福伟;浮子形状对振荡浮子式波浪发电装置发电效率的影响[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 张登攀;浮子式水位计的研制[D];合肥工业大学;2004年
7 刘莎莎;振荡浮子式波浪能采集系统的仿真及实验研究[D];华北电力大学;2013年
8 孟扬;浮子式波浪发电装置设计及其功率特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 高辉;振荡浮子式波浪发电装置最佳功率控制研究[D];华南理工大学;2012年
10 张弘弨;海洋波浪发电系统振荡浮子结构的优化研究[D];清华大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 许文强;功在当代 利泽千秋[N];中国信息报;2011年
2 徐中华通讯员 张润庆 黄昕;先期建成40个标准基站[N];烟台日报;2007年
3 邱晓华;10分钟就能围油成功[N];中国安全生产报;2006年
4 齐艳丽;锅炉节能试点取得显著成效[N];中国质量报;2008年
5 浙江 石玉坤;太阳能热水器 水位传感器的选择与设计[N];电子报;2004年
6 记者 胡晓峰;东京计装推出高技术液位计[N];中国船舶报;2006年
7 杨泽元唐德彬;四川销售环保应急系统经受住特大洪水考验[N];中国石油报;2007年
8 山东 姜文军;家用浮子式水位控制器的制作[N];电子报;2009年
9 王敏;应用电子仪表测定废水流量大有可为[N];中国机电日报;2001年
10 周鹏程 刘昕;华海公司滇池治污显身手[N];厂长经理日报;2000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