用于浮標(biāo)式海浪發(fā)電裝置的柔性固定系統(tǒng)的研究.pdf

1、海洋波浪能是一種清潔的可再生能源,我國(guó)波浪能儲(chǔ)量豐富。波能轉(zhuǎn)換裝置是將波浪能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,深入研究波能轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)解決我國(guó)日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問(wèn)題具有重要意義。而目前浮標(biāo)式小型海浪發(fā)電裝置海浪生存能力差,所以研究發(fā)電裝置的海上固定對(duì)海浪發(fā)電的實(shí)際應(yīng)用有重要意義。
　　本文通過(guò)分析當(dāng)前浮標(biāo)式海浪發(fā)電裝置,提出一種柔性固定方式,并對(duì)其進(jìn)行了原理探究,該裝置主要利用機(jī)械方式將發(fā)電裝置固定于海上,并使發(fā)電裝置適應(yīng)海浪和潮汐環(huán)境。主要包

2、括海浪力計(jì)算方法研究、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鎖緊裝置開(kāi)關(guān)ADAMS驗(yàn)證和收纜繩實(shí)時(shí)性驗(yàn)證等。
　　本文修正了弗汝德—克雷洛夫假定法使其適用于小型浮體海浪力計(jì)算,并針對(duì)不規(guī)則有旋浮體結(jié)構(gòu)提出了Fluent離散仿真的海浪力計(jì)算方法,為驗(yàn)證Fluent離散仿真方法的正確性,先應(yīng)用修正的弗汝德—克雷洛夫假定法和Fluent離散仿真方法兩種計(jì)算方法對(duì)小型規(guī)則無(wú)旋的浮體結(jié)構(gòu)的海浪力進(jìn)行計(jì)算,通過(guò)對(duì)規(guī)則小型浮體海浪力計(jì)算驗(yàn)證并改進(jìn)了兩種計(jì)算方法,從而將

3、Fluent離散仿真方法擴(kuò)展到不規(guī)則有旋浮體的海浪力計(jì)算。
　　根據(jù)仿真方法進(jìn)行了浮標(biāo)式海浪發(fā)電裝置的柔性固定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì),分別對(duì)柔性固定系統(tǒng)中的收放纜繩結(jié)構(gòu)、鎖緊結(jié)構(gòu)和壓力傳感結(jié)構(gòu),進(jìn)行了原理方案的設(shè)計(jì)和選取,并進(jìn)行了具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從而能夠?qū)崿F(xiàn)在較小海浪下正常發(fā)電,在較大海浪或潮汐情況下,定子可以隨水位上下移動(dòng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)柔性固定。
　　設(shè)計(jì)了驗(yàn)證傳感和鎖緊裝置可行性的仿真原理,并應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真軟件ADAMS建立了仿真模型,對(duì)

4、傳感裝置和鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,得到結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的傳感和鎖緊裝置能夠?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計(jì)的感受水位開(kāi)鎖功能,對(duì)仿真結(jié)果存在的誤差進(jìn)行了分析,進(jìn)而提出合理的改進(jìn)方案。在ADAMS中建立收放纜繩部分的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)模型,通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析檢驗(yàn)了收放纜繩的實(shí)時(shí)性,仿真顯示實(shí)時(shí)性存在一定的滯后問(wèn)題,根據(jù)收放纜繩裝置的結(jié)構(gòu)和參數(shù)提出合理的改進(jìn)方案,最終得到合理的柔性固定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
　　本文研究了不同情況下海浪力的計(jì)算方法,為海浪力計(jì)算提供了理論依據(jù)