越浪式波能發(fā)電裝置的能量獲取系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、海洋能特別是波浪能的開發(fā)利用越來越引起各國(guó)學(xué)者的興趣，波浪能的開發(fā)利用能夠緩解目前一次性能源的過度消耗，并且波浪能屬于綠色能源，對(duì)環(huán)境保護(hù)也有重大益處。我國(guó)沿海島嶼眾多，遠(yuǎn)海小島遠(yuǎn)離大陸能源得不到供應(yīng)，所以這些小島上都沒有人居住，從陸地運(yùn)送資源成本太高，而本文的小型的越浪式波能發(fā)電裝置能夠解決這一難題。
　　本文的小型裝置具有能量轉(zhuǎn)換量大、轉(zhuǎn)換效率高、適應(yīng)性好等特點(diǎn)，制作成本低，特別適用于遠(yuǎn)陸小島。在現(xiàn)有小型波能發(fā)電裝置的基礎(chǔ)上，

2、創(chuàng)新的提出了采用共振的方法來提高發(fā)電裝置的勢(shì)能轉(zhuǎn)換量，從而可以采用更大水頭的水輪機(jī)。眾所周知，現(xiàn)有的越浪式波能發(fā)電裝置都是岸式或者緊緊地錨固到海底，在某一潮汐平面上，現(xiàn)有的這種裝置確實(shí)能夠有效的發(fā)電，但是，由于潮起潮落，海平面的高度差變化很大，海平面較高時(shí)，海水將完全浸沒發(fā)電裝置，此時(shí)波能發(fā)電裝置將不起作用。本文采用的共振式波能發(fā)電原理，裝置將隨著海平面起伏，即便是有潮汐存在，發(fā)電裝置仍舊能夠提供較高的發(fā)電效率。
　　本文的模擬采

3、用兩款流體仿真軟件，AQWA和Flow-3D，用這兩款軟件的聯(lián)合仿真，解決了單一軟件不能解決的問題。首先，利用現(xiàn)有的小型波能發(fā)電裝置的尺寸．只改變重心控制角的大小，利用AQWA軟件進(jìn)行共振的仿真，獲得重心控制角的大小，重心控制角的影響非常重大，過低的重心控制角不能使系統(tǒng)共振，對(duì)裝置的波能轉(zhuǎn)換量不能提高，然而過高的重心控制角會(huì)引起裝置的傾覆，使系統(tǒng)不穩(wěn)定，如何得到合適的重心控制角是本文的重要貢獻(xiàn)。然后，固定重心控制角的值，利用Flow-3

4、D軟件優(yōu)化裝置中的其他參數(shù)。
　　在本文中，得知對(duì)裝置越浪量影響最大的參數(shù)為干舷高度和裝置表面斜率。而其它的參數(shù)，淹沒深度，內(nèi)外徑，導(dǎo)流槽個(gè)數(shù)等，屬于輔助參數(shù)，確定了主要影響參數(shù)之后，再確定輔助參數(shù)，提高了優(yōu)化的可靠性。本文建立了裝置的越浪一出水的水力模型，驗(yàn)證該模型能夠準(zhǔn)確的描述裝置的越浪一出水情況。通過三維模擬和現(xiàn)有裝置比較，驗(yàn)證出本系統(tǒng)能夠較大的提高裝置的發(fā)電量。
　　本文完成了對(duì)越浪式波能發(fā)電裝置越浪系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)