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浮子新型浮子式波力发电装置

收藏本文 2024-01-15 点赞:13471 浏览:58063 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:浩瀚的大海蕴含着巨大的能源,合理开发利用海洋资源对人类社会的可持续进展有着举足轻重的作用。跨入二十一世纪以来,随着传统化石能源日趋减少、能源供应和环境保护等不足的驱动,海洋能事业作为主要可再生新能源之一越来越受到人们的重视,海洋能源运用技术也在推陈出新,为人类合理利用好海洋能展示了美好广阔的前景。海洋波浪能是品位最高的海洋能之一,其能流密度大,分布十分广泛。但如何高效捕获这种高品位的能源长期以来都是各国科研人员探讨的重点。本探讨课题采取浮子技术与气动技术相结合进行海洋波浪能的回收与利用,所探讨的内容涉及到一种目前国际上还未见报道的新型海洋波力发电系统。该系统由锚定与海洋静水层的波能捕获装置和漂浮于海面的工作平台构成,由于波能捕获装置的多点布置,为平台集中传递能量,由此能量容易汇集,可形成大规模发电系统,具有可观的经济效益。本论文利用浮子技术捕获垂向波浪能量,将其转化为浮子周期运动的机械能,依靠气动装置传递能量,能量传递介质为空气,由此驱动发电机发电获得电能,最终通过淡化海水的电解工作获得清洁能源—氢气。为此本论文主要开展如下工作:一、浅析比较不同波浪能捕获案例,开展模拟实验验证本次设计所选择案例的可行性;二、浅析计算浮子所受波浪力的情况,对浮子的运动进行数学描写;三、设计波浪能捕获装置和能量转化装置机构并对捕获装置的工作进行仿真模拟;四、浅析淡化海水电解制氢的不足以及装置系统的防腐抗污不足,给出科学的实施案例。关键词:新能源论文波浪能论文浮子技术论文发电装置论文电解制氢论文

    摘要3-4

    Abstract4-8

    1 绪论8-16

    1.1 课题背景及探讨作用8-9

    1.2 波浪能开发利用近况9-14

    1.2.1 国外探讨开发概况9-12

    1.2.2 国内探讨开发概况12-14

    1.3 波浪能开发的困难14

    1.4 本课题的探讨内容14-16

    2 浪浪能发电的基本原理16-25

    2.1 波浪能介绍16-19

    2.1.1 海洋波浪的产生16

    2.1.2 海洋波浪的类型16-17

    2.1.3 波动的数学描写17-19

    2.2 波浪论述19-20

    2.3 波浪能转化原理与案例比较20-22

    2.3.1 波浪能发电的基本原理20-21

    2.3.2 波浪能转化的方式分类21-22

    2.4 本装置的结构形式与工作原理22-24

    2.4.1 发电系统结构形式22-23

    2.4.2 转化装置工作原理23-24

    2.5 本章小结24-25

    3 模拟实验25-28

    3.1 实验条件25-26

    3.1.1 实验基本参数25

    3.1.2 实验装置介绍25-26

    3.2 实验历程与结果26-27

    3.2.1 模型的安装布置26-27

    3.2.2 实验历程27

    3.2.3 结果27

    3.2.4 误差27

    3.3 本章小结27-28

    4 波能装置浮子受力浅析及计算28-47

    4.1 浮子的受力浅析28-36

    4.1.1 Froude-Krylov检测定法28-30

    4.1.2 几种常见浮子的波浪力30-36

    4.2 本装置浮子的设计36-38

    4.2.1 浮子外形的确定36-37

    4.2.2 浮子的结构设计37-38

    4.3 本装置相关参数的计算38-46

    4.3.1 基本参数的确定38-42

    4.3.2 浮子受力动态数学描述42-44

    4.3.3 起伏系统能量44-45

    4.3.4 波浪的能量45-46

    4.3.5 浮子波浪能量的吸收效率46

    4.4 本章小结46-47

    5 发电系统装置的设计47-56

    5.1 波能捕获装置47-51

    5.1.1 气动系统的特点47-48

    5.1.2 气缸的选型设计48-49

    5.1.3 单向阀的选取49-50

    5.1.4 输气管道50

    5.1.5 工作参数的论述计算50-51

    5.1.6 具体工作流程51

    5.2 漂浮工作平台51-55

    5.2.1 平台的基本结构52

    5.2.2 气动马达52-54

    5.2.3 配套发电机54-55

    5.2.4 产气的收集55

    5.3 本章小结55-56

    6 装置的三维建模与运动仿真56-63

    6.1 装置模型的建立56-59

    6.2 装置运动仿真模拟59-62

    6.2.1 数字化功能样机概念介绍59

    6.2.2 基于SopdWorks Motion的装置运动仿真59-62

    6.3 本章小结62-63

    7 装置的防腐与防污63-66

    7.1 防腐63-64

    7.1.1 海水腐蚀的原因63

    7.1.2 防腐的对策63-64

    7.2 抗污64-65

    7.3 本章小结65-66

    8 海水电解制氢66-70

    8.1 水电解制氢的原理66

    8.2 海水电解制氢的优势与困难66-67

    8.3 海水淡化67-68

    8.3.1 海水淡化的策略67-68

    8.3.2 反渗透法海水淡化技术68

    8.4 本设计电解案例选择68-69

    8.5 本章小结69-70

    结论70-72

    致谢72-73

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