海上漂浮式波浪能转换系统测试及性能优化研究

【摘要】：日益加剧的能源危机迫使人们不断的寻找能够替代目前所依赖的矿产石油等不可再生能源的新的可再生能源。波浪能因其储量巨大,具有较高的开发可行性和潜在的经济效益,使得波浪能的开发利用在新能源开发领域备受人们的关注。 我国海岸线总长度3.2万公里,在漫长的海岸线和近岸海域分布着丰富的波浪能资源,将其加以开发利用必然能够在一定程度上缓解我国即将面对的能源危机。本论文介绍了一种漂浮式波浪能转换系统。论文首先设计了一个可以能够模拟不同波浪海况的模拟控制系统,并对漂浮式波浪能转换系统的能量转换环节进行了优化,然后通过实验验证了系统的优化对稳定功率输出的作用效果,并利用波浪模拟系统测试考察了不同波浪参数对漂浮式波浪能系统运行状态的影响,对测试结果进行分析得出结论,最后建议性的指出下一步研究的方向和内容。 【关键词】：波浪能 波浪能量转换 波浪模拟 系统测试 性能优化
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P743.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-32
• 1.1 课题的研究背景、目的及意义9-11
• 1.2 我国的海洋能储量及分布情况11-20
• 1.2.1 我国的海洋能储量及分布11-14
• 1.2.2 我国的波浪能资源储量及分布状况14-20
• 1.3 国内外波浪能发电研究的发展及现状20-31
• 1.3.1 国内波浪能发电装置研究现状21-22
• 1.3.2 国外波浪能利用研究现状22-24
• 1.3.3 目前主要的波浪能发电装置的形式24-30
• 1.3.4 波浪发电研究面临的主要问题30-31
• 1.4 本章小结及本课题的研究内容31-32
• 第二章 漂浮式海上波浪能转换系统的基本工作原理32-39
• 2.1 波浪理论32-35
• 2.1.1 微幅波理论32-34
• 2.1.2 海上波浪能量的理论估算方法34-35
• 2.2 漂浮式波浪能转换系统简介35-37
• 2.2.1 波浪能转换过程36
• 2.2.2 漂浮式波浪能转换系统的组成36
• 2.2.3 波浪能转换系统能量转换装置的组成和工作原理36-37
• 2.3 本章小结37-39
• 第三章 波浪模拟系统的设计39-46
• 3.1 控制系统需要实现的功能和需要满足的要求39
• 3.2 控制系统的实现方案39-40
• 3.3 波浪模拟控制系统的设计40-45
• 3.3.1 控制电路的设计40-42
• 3.3.2 PLC控制的设计42-44
• 3.3.3 液压站排量计算44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 能量转换系统的性能优化46-52
• 4.1 转速不稳的产生及影响46
• 4.2 转速问题的解决方案46-47
• 4.3 蓄能器的选型计算47-52
• 第五章 实验测试及数据分析52-64
• 5.1 数据采集系统的组成52-54
• 5.1.1 数据采集仪52-53
• 5.1.2 功率分析仪53-54
• 5.2 实验方案的制定54-55
• 5.2.1 实验目的54
• 5.2.2 实验方案54-55
• 5.3 蓄能器对系统性能的影响55-59
• 5.3.1 蓄能器对系统压力的影响55-56
• 5.3.2 蓄能器对系统电能输出的影响56-57
• 5.3.3 蓄能器对能量转换效率的影响57-59
• 5.4 各个参数对系统性能的影响59-63
• 5.4.1 负载的大小对输出电压的影响59
• 5.4.2 不同的波浪周期对输出电压和功率的影响59-62
• 5.4.3 负载大小和系统内部初始压力对马达转动连续性的影响62-63
• 5.6 本章小结63-64
• 总结与展望64-65
• 参考文献65-68
• 攻读学位期间公开发表论文68-69
• 致谢69

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