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,我國波浪能儲量豐富。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,對解決我國日益嚴(yán)峻的能源和環(huán)境問題具有重要意義。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海浪發(fā)電的實際應(yīng)用有重要意義。
　　本文通過分析當(dāng)前浮標(biāo)式海浪發(fā)電裝置,提出一種柔性固定方式,并對其進行了原理探究,該裝置主要利用機械方式將發(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、括海浪力計算方法研究、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、鎖緊裝置開關(guān)ADAMS驗證和收纜繩實時性驗證等。
　　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算,并針對不規(guī)則有旋浮體結(jié)構(gòu)提出了Fluent離散仿真的海浪力計算方法,為驗證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算方法對小型規(guī)則無旋的浮體結(jié)構(gòu)的海浪力進行計算,通過對規(guī)則小型浮體海浪力計算驗證并改進了兩種計算方法,從而將

3、Fluent離散仿真方法擴展到不規(guī)則有旋浮體的海浪力計算。
　　根據(jù)仿真方法進行了浮標(biāo)式海浪發(fā)電裝置的柔性固定系統(tǒng)總體設(shè)計,分別對柔性固定系統(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),進行了原理方案的設(shè)計和選取,并進行了具體結(jié)構(gòu)設(shè)計,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進而實現(xiàn)柔性固定。
　　設(shè)計了驗證傳感和鎖緊裝置可行性的仿真原理,并應(yīng)用運動學(xué)仿真軟件ADAMS建立了仿真模型,對

4、傳感裝置和鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)進行了仿真驗證,得到結(jié)果表明所設(shè)計的傳感和鎖緊裝置能夠?qū)崿F(xiàn)所設(shè)計的感受水位開鎖功能,對仿真結(jié)果存在的誤差進行了分析,進而提出合理的改進方案。在ADAMS中建立收放纜繩部分的簡化結(jié)構(gòu)模型,通過運動學(xué)分析檢驗了收放纜繩的實時性,仿真顯示實時性存在一定的滯后問題,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算方法,為海浪力計算提供了理論依據(jù)