波浪能捕獲浮子仿生抗浪研究

【摘要】：面對日益嚴峻的能源稀缺問題,促使社會各界對于新型可再生能源——海洋能的開發(fā)與利用越發(fā)重視。而作為其中分布最廣泛,能流密度最大的波浪能。如何將這部分能量高效、經(jīng)濟的轉(zhuǎn)化為方便人們使用的電能,對于這個問題的研究,更是受到世界各學者的競相追捧。本文將采取一種新型的復合式波浪能發(fā)電實驗臺,其結(jié)構(gòu)簡單、捕獲效率高、重復利用率高。極大地減輕了傳統(tǒng)波浪能發(fā)電實驗臺對于造波池的依賴。該裝置采用振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置,以水波理論為核心,根據(jù)相對運動原理,模擬二維線性行進波的運動規(guī)律,對波浪能捕獲裝置——浮子的能量捕獲效率進行實驗研究。本文所設計的實驗平臺是以所參與的大型海上潮流波浪能實驗平臺為依據(jù)設計制造的,并根據(jù)當下最熱門的仿生強化原理,對波浪能一級捕獲裝置——浮子進行仿生抗浪實驗研究,建立了仿生浮子在理想二維線性行波作用下的受力模型,通過ANSYS對理想二維線性行波作用下的仿生浮子進行綜合分析,并完成了實驗臺的設計搭建與實驗,重點是為實際海況中所遇到的由于海上波浪峰值功率過大,波浪對于波浪能一級捕獲裝置或轉(zhuǎn)換裝置造成的沖擊破壞問題的研究提供必要的參考依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：可再生能源 復合式 波浪能發(fā)電 浮子 仿生抗浪
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P743.2
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 課題研究背景9-12
• 1.1.1 波浪能簡介9-10
• 1.1.2 波浪能發(fā)電技術(shù)10
• 1.1.3 波浪能發(fā)電裝置簡述10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文的選題意義及研究內(nèi)容16-21
• 1.3.1 選題意義16-19
• 1.3.2 研究內(nèi)容19-21
• 第二章 仿生浮子抗浪力學模型21-32
• 2.1 仿生技術(shù)相關(guān)應用21-27
• 2.1.1 仿生學技術(shù)21-22
• 2.1.2 浮子仿生信息的提取22-25
• 2.1.3 浮子仿生附著結(jié)構(gòu)25-27
• 2.2 仿生浮子抗浪力學模型27-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第三章 仿生浮子抗浪性仿真分析32-42
• 3.1 波浪模型32
• 3.2 波浪幅值譜32-33
• 3.3 浮子結(jié)構(gòu)33-34
• 3.4 浮子的抗浪性能分析34-35
• 3.5 仿生浮子抗浪性能分析35-41
• 3.5.1 仿生結(jié)構(gòu)對浮子抗浪性的影響35-37
• 3.5.2 仿生層彈性系統(tǒng)對浮子抗浪性的影響37-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第四章 復合式波浪能浮子抗浪性能測試裝置的研制42-60
• 4.1 傳統(tǒng)振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置的局限性42-43
• 4.2 波浪質(zhì)點運動軌跡討論43-47
• 4.2.1 水波問題的數(shù)學模型43-45
• 4.2.2 線性行進波的數(shù)學模型45-47
• 4.3 復合式波浪能發(fā)電裝置的研制47-54
• 4.3.1 實驗裝置設計原理47-49
• 4.3.2 實驗裝置結(jié)構(gòu)設計49-54
• 4.4 實驗研究54-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第五章 結(jié)論與展望60-61
• 5.1 結(jié)論60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻61-64
• 致謝64-65
• 攻讀研究生期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄65-66

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