基于壓電效應(yīng)的新型波浪能發(fā)電技術(shù)研究.pdf

1、海洋能作為一種清潔可再生能源，受到人們的廣泛關(guān)注，但是波浪發(fā)電要成為較為成熟技術(shù)和可規(guī)?；_(kāi)發(fā)的新型清潔能源，還需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。俘能機(jī)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換裝置和電能處理電路等問(wèn)題是波浪發(fā)電技術(shù)研究的關(guān)鍵。
　　本文主要研究分析了波浪俘能機(jī)構(gòu)和能量轉(zhuǎn)換裝置的關(guān)鍵問(wèn)題，提出利用功能材料的正壓電效應(yīng)的新型波浪發(fā)電方式。首先研究了波浪能計(jì)算理論依據(jù)和壓電能發(fā)電理論依據(jù)，并進(jìn)一步建立數(shù)學(xué)模型對(duì)基于壓電效應(yīng)的波浪發(fā)電原理進(jìn)

2、行仿真分析，通過(guò)比較優(yōu)化計(jì)算處理，得出具體參數(shù)對(duì)發(fā)電性能的影響規(guī)律，最后設(shè)計(jì)波浪壓電發(fā)電裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證。
　　對(duì)于波浪壓電發(fā)電理論的研究，首先是基于微幅波理論（Airy波理論）對(duì)波浪的推導(dǎo)計(jì)算，得出一種較為準(zhǔn)確的波浪力計(jì)算公式，再次是基于壓電效應(yīng)對(duì)能量轉(zhuǎn)換計(jì)算公式的推導(dǎo)，進(jìn)一步根據(jù)波浪力公式和壓電功能材料的機(jī)電耦合能量轉(zhuǎn)換計(jì)算公式，得出波浪壓電發(fā)電的計(jì)算公式，并利用Matlab對(duì)波浪壓電發(fā)電的能量輸出特性進(jìn)行仿真分

3、析，計(jì)算分析揭示波浪壓電發(fā)電過(guò)程中各個(gè)相關(guān)參數(shù)對(duì)發(fā)電特性的具體影響效果，為波浪壓電發(fā)電實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持，最后根據(jù)得到仿真結(jié)果設(shè)計(jì)出與實(shí)際比較接近的波浪壓電發(fā)電裝置。
　　為了得到更為準(zhǔn)確的波浪壓電發(fā)電特性數(shù)據(jù)，需要在以后的工作中結(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)波浪壓電發(fā)電能量的計(jì)算方法和發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)，做進(jìn)一步的優(yōu)化。未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間波浪壓電發(fā)電作為一種新型可再生能源定將成為研究的熱點(diǎn)，并有望為沿海小型電子裝置如傳感器、燈塔等提供一種新型能源