振荡水柱驱动压电发电理论建模分析

振荡水柱(OWC)驱动压电发电装置采用振荡水柱波浪能转换装置与复合圆形压电陶瓷片结合,主要由箱体、振荡水柱、压缩空气柱和复合圆形压电陶瓷片组成。首先基于线性波理论,采用三维Green函数法建立气室内水气动力学性能的空气压强理论计算模型,利用多维切比雪夫多项式求解气室内压强;其次根据压电陶瓷发电理论,结合材料力学的基础理论,建立圆形压电振子受压强作用的数学模型,进行受力分析和变形分析,得到复合压电振子的能量输出。振荡水柱驱动压电发电理论建模,实现数值模拟波浪能向电能的转换,为海面无线传感网络节点、小功率设备等持续供电装置的设计提供理论依据。     

基于链条传动的振荡浮子发电装置转换性能试验研究

针对振荡浮子式波浪能发电系统中波浪能的俘获及传递效率较低的问题,文章设计了一种基于链条传动的波浪能转换装置。该装置以链条传动的结构形式将波浪力推动浮子的上下运动转换为链轮的旋转运动,并输出扭矩,从而带动发电系统发电。文章对基于链轮链条传动的振荡浮子式波浪能转换装置的随波特性及能量转换特性进行了研究,研究结果表明:基于链条传动的振荡浮子的随波特性和能量转换特性良好;随着波浪环境的变化,振荡浮子会出现自振动现象;适当增加振荡浮子的质量,能有效提高波浪能的俘获效率,从而提高系统的发电效果;基于链轮链条的传动结构设计存在速度突变现象,合理设计链轮链条之间的啮合间隙,增加链传动的张紧装置,能减缓链条链轮之间的冲击,从而延长装置的使用寿命。     

新型浮筒式波浪能发电装置试验研究

设计研发一种新型浮筒式波浪能发电装置,并对其进行试验研究。采用1∶16的缩尺比制作模型,通过不同输水管径及不同波浪条件的模型试验分别研究输水管径、波浪高度、波浪周期这3个因素的变化对新型波浪能发电装置输水流量、上水量、一二级能量俘获效率的影响特征规律,为实际建设波浪能发电装置提供可靠的设计依据。试验结果表明:随着输水管径的增大,流量、上水量、能量俘获效率呈一致增大的趋势;随着波高的增大,流量、上水量均有所增加,但能量俘获效率反而减小,而波浪周期的变化对三者的影响幅度较为稳定。该模型试验中,所设计新型浮筒式波浪能发电装置的俘获效率最高可达37%,证明新型浮筒式波浪能发电装置是一种具有竞争力的方案。     

多点直驱式波浪能发电系统仿真分析与试验研究

提出并设计多点直驱式波浪能发电系统,该系统可同时利用多个振荡浮子收集海面上不同位置的波浪能并转化为电能。建立该系统的数学模型,进行计算机仿真分析,并搭建实验室试验平台。试验结果表明该系统能实现多个振荡浮子波浪力矩的耦合叠加,试验结论与仿真分析一致,验证了多点直驱式波浪能发电系统的可行性,为实海况实验提供了理论依据。     

海浪发电效率提高的最新方法

海洋波浪发电潜能巨大.虽然已经开发应用多种发电形式,由于效率较低、噪声较大,至今还没有比较合适的类型.具有代表性的是采用空气作为流体来驱动透平机转轮的振荡水柱型.与气流相比,水流的密度更高.所以最近研发了一种取代原来的空气而采用水流来直接驱动水轮机转轮的波浪能量转换装置,从而大幅度改善了性能、提高了效率.由于转速随着波...     

单浮筒振荡浮子式波浪能装置的动力特性分析

针对振荡浮子式波浪能利用技术,提出一种单浮筒式波浪转换设计方案,对单浮筒随波浪的运动特性展开研究,将波浪能转换为振荡浮筒的摆动机械能,传递给PTO能量转换系统。通过采用Star-CCM流体仿真软件分析浮筒装置在不同PTO能量转换系统参数下的运动特性及受力情况,得到不同弹簧阻尼工况下浮筒装置的运动特性,以期为波浪能技术的装置结构优化及真实海况运行提供理论基础。     

基于海洋资料浮标的单摆式波浪能发电装置仿真模型研究

海洋资料浮标通常利用太阳能对其搭载的海洋监测仪器提供电能。为提高其供电能力,基于浮标的结构和运动特点,提出一种波浪能发电装置。该发电装置由将波浪能转换为机械能的单摆和将机械能定值输入到发电机的储能机构组成。基于势流理论建立含有发电装置浮标的水动力学方程,在求解水动力学方程的基础上,分析单摆运动规律及能量转换性能。研究表明,利用该发电装置能够将波浪能高效而周期性地转换为电能,增加储能弹簧的刚度,可有效提升浮标的供电能力。该研究为海洋资料浮标利用波浪能供电提供有价值的参考。     

新型岸式波浪能发电装置

在对江河水能的利用上,目前主要是通过筑建大坝提高水位,利用水的势能来发电,其能量利用形式单一。波浪的运动分为水平和竖直两个方向,其对应着两种不同形式的能量。针对这一特点,在对江河沿岸波浪运动情况进行了调查和分析后,设计出一种以直线发电机为基础的新型波浪能发电装置;对两种不同形式的能量分别进行收集,并对其具体结构和工作原理作了详细描述。该发电装置利用波浪在水平方向的运动推动挡板水平运动,利用波浪在竖直方向的振动带动浮子上下运动,由传动装置带动直线发电机的线圈和磁铁反向相对运动,从而产生电能,实现对江河沿岸波浪能的充分利用。     

海洋能源发电

海洋能源发电依其能量转换方式的不同,可分为海流发电（Marine Currents）、波浪能（Wave Energy）、潮汐能（Tidal Energy）、海洋温差能（Ocean Thermal EnergyConversion）等。海流是海洋中稳定存在的恒流,从能源转换的观点来看,     

基于蓄能器的波浪能发电系统工作特性试验研究

针对基于蓄能器的波浪能发电系统中液压能到电能转换环节的效率问题,设计一种蓄能与电力系统的物理试验模型,该模型将波浪不规则往复运动能量收集存储,通过对蓄能器的释放进行控制,将波浪能转换成稳定、连续的旋转机械能,转化为电能输出。通过试验研究的方式,对基于蓄能器的液压蓄能式发电系统的发电特性、蓄能器工作特性、系统压力分布特性展开试验研究,发现降低蓄能器的初始压力、提高发电系统的释放压力可提高发电效率;蓄能器出现压力不能完全释放的现象,并且充气压力、负载电阻越大现象越明显;提出蓄能器充气压力、释放压力的选择方法,得到提高蓄能器工作效率的有效手段,探讨蓄能发电系统的控制方案,为基于蓄能器的发电系统的资源配置、控制策略的设计提供参考依据,具有一定的应用价值。