海流能发电及模拟装置的研制

【摘要】： 目前,国际性的能源危机和持续环境恶化使各国纷纷加大对可再生能源的开发力度。但随着人口增加等原因,可利用空余陆地面积急剧减少,人类已把目光转向海洋能源的开发利用。海洋能源是一种永不枯竭且无任何污染的“可再生性”能源。它是以潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等形式表达的物理、化学能量,为人类提供了大量宝贵能源。其中潮汐能、波浪能、温差能和盐差能的开发成本较高、发电效率相对低、规模开发利用难度大。 海流能是指海水流动的动能,其变化具有规律性,可预测性等特点。其成因是由太阳、地球及月亮相对位置及地球自转而引起的海水表层水平移动。我们选择了开发成本相对较低,开发利用可行性较高的海流能做为研究对象,但海流能的利用在我国以及国际上都是一个崭新的课题。 在我国边远海域与沿海地区有为数众多电网无法覆盖的岛屿、哨所及村镇,那里的用电和淡水供应一直是个难题。如能利用每天持续不断的海流能提供电能和制备淡水所需的能量,对于改善那里的生活条件不失为一种最现实的办法。海流能的利用要求整个发电装置浸泡在海水中,海流能发电机的工作环境决定了它所面临的难点,因此我们设想了一种新型的海流发电装置并制作了模型试图解决这些问题。 【关键词】：海流能 海流模拟试验 海流能发电装置
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM619
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 引言8-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 海洋能概述9-11
• 1.1.1 海洋能及其分类9
• 1.1.2 海洋能的特点9-10
• 1.1.3 海水动力资源10-11
• 1.2 国外海、潮流能发电技术的发展11-13
• 1.3 我国海、潮流能发电技术的发展13
• 1.4 论文选题的背景13-14
• 1.5 论文的创新点与特色14-16
• 1.5.1 表层海流发电站必须解决以下几个问题14
• 1.5.2 创新点14-16
• 第二章 海流能发电机理论基础16-22
• 2.1 贝兹理论16-17
• 2.2 叶轮的尖速比17-18
• 2.3 机械输出功率 P18
• 2.4 叶片效率18
• 2.5 发电机效率18-19
• 2.6 作用在叶轮上的力19-20
• 2.7 叶素特性分析20
• 2.8 轴向推力和转矩的计算20-22
• 第三章 模拟试验水槽及海流发电装置模型的设计与制作22-34
• 3.1 海流模拟试验水槽22-23
• 3.2 海流发电机水下密封问题解决方案23-24
• 3.2.1 直驱式发电机密封23
• 3.2.2 磁力耦合传动轴（发电机前加增速器）23-24
• 3.3 叶片的设计24-26
• 3.4 可升降式设计26-28
• 3.5 自动调节对准海流功能设计28
• 3.6 自润滑非金属轴承的设计28-32
• 3.6.1 海水腐蚀的特点及原因28
• 3.6.2 金属轴承水下润滑难题—非金属聚合物水润滑轴承28-32
• 3.7 总体设计结构32-34
• 第四章 试验34-38
• 4.1 海流计34-35
• 4.2 叶片效率试验35-36
• 4.3 发电机及传动效率试验36-38
• 结束语38-39
• 参考文献39-40
• 后记40

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