复杂圆柱型波能装置能量转换特性研究

针对波能装置转换效率优化问题,基于线性规则波理论和粘性阻尼建立了复杂圆柱形振荡浮子的一维运动方程,从而得到了振荡浮子的固有频率和阻尼因素表达式,并推导了最佳阻尼和最佳弹簧下波能装置的最优转换效率表达式.研究中采用分离变量法得到了整个无限区域的势函数表达式及振荡浮子附加质量、阻尼系数和波浪激励力表达式.数值计算发现,在某些工况和波浪频率下,振荡浮子的阻尼系数为负值,理论上说明波能装置有发生尖锐共振的条件,此时波能装置将吸收无穷多的波浪能量.     

高硅铝比钾离子筛的合成及其对K+的交换性能

以NaA1O2、水玻璃为原料,KOH为碱源,利用水热法合成了高硅铝比钾离子筛.考察了硅铝比、碱度、模板剂、晶化温度和晶化时间对钾离子筛晶相结构、产率和交换容量的影响,通过X射线衍射、化学组成分析、扫描电镜、热重差热分析、Fourier红外光谱对样品进行了表征.结果表明:以四丁基溴化铵为模板剂,物质的量比为6.68K2O:19.3SiO2:1Al2O3:624H2O,120℃条件下合成12 h,获得的高硅铝比钾离子筛为钾型钙十字沸石,化学组成为Si21Al5.1K2.4Na2O55·8H2O;离子筛对纯钾溶液和海水中钾离子的交换量分别达123·22 mg/g和56.96 mg/g,对K+/Na+的选择性系数为95.46,可用于从海水中选择性分离钾盐.     

多级孔炭电极材料的制备及其性能研究

以聚醚F127、间苯三酚和甲醛为原料,采用KOH活化法制备出具有介孔、微孔的多级孔炭材料,利用BET、XRD、SEM对样品的组成和结构进行了表征.结果表明:随着升温速率的增加和炭化时间的减少,介孔炭材料的比表面积、孔容以及介孔表面积先增大后减小.10℃/min条件下可获得最优性能的介孔炭,其介孔表面积为324.47m2...     

超浅水浮式波浪能发电装置弹性系泊系统及水动力性能的数值与模型试验研究

超浅水环境下浮式波浪能发电装置系泊系统性能的优劣直接影响装置在极限海况下的生存性和工作海况下的波浪能俘获性。针对波能装置运动特点和岛屿周边海域经济性开发的需要,设计一套适合超浅水环境的自动对浪型多点弹性系泊系统,并在系泊线中加入非线弹性拉伸材料——高弹性索。首先以鹰式波浪能装置为系泊对象,给出混合高弹性索和聚酯纤维系泊系统2种设计方案,通过对比分析,发现高弹性索可有效降低锚泊线的最大张力和普通锚链的用量,减轻系泊系统重量。混合高弹性索系泊系统用于超浅水环境下的浮式波浪能装置更具优越性。在此基础上,对极限工况下混合高弹性索系泊鹰式和细长体波浪能装置水动力性能进行时域耦合和水池模型试验研究。研究表明混合高弹性索多点弹性系泊系统能满足一般浮式波浪能装置在浅水大漂移载荷等恶劣海况下对锚泊系统的要求。     

中山翠亨新区潮汐能资源评估研究

针对中山市翠亨新区构建绿色智能电网、积极推进新能源应用的电力工程专项规划,对辖区内的潮汐能资源进行评估研究。选取部分水域属于辖区的横门水道作为数据样本采集点,以横门站的潮位为参考依据来分析辖区内的潮汐资源。通过对2 a的潮位数据统计,获取年最大潮差和年平均潮差;采用傅里叶谱分析方法对潮位数据进行调和分析,确定潮汐类型;并采用理论公式分析横门水道潮汐能年理论储量;通过调节计算,得出翠亨新区拟建电站的潮汐能技术可开发资源量。     

电容吸附法海水脱钙研究

将改性的LSX分子筛按一定比例掺加到活性炭中,制成复合电极(CE),测定了其在不同的吸附时间、分子筛含量、电压、电极间距、电极片质量下,该复合电极对钙离子的去除率。同时比较了其与普通活性炭电极(AC)对钙离子的吸附能力。结果表明,在Ca2+/Na+溶液中,钙离子吸附量提高了1.08倍,在Ca2+/Mg2+溶液中,钙离子吸附量提高了0.6倍,在Ca2+/K+溶液中,吸附量提高了7.45倍,在海水溶液中,吸附量提高了2倍。     

扁平五边形后弯管模型初级转换效率试验研究

为降低五边形后弯管装置的吃水深度,在保证弯管横截面积不变的条件下对已有的五边形后弯管模型进行改进,使其五边形底部呈扁平状、迎浪面变宽。在造波水槽中对扁平五边形后弯管模型进行规则波和随机波下的初级能量转换效率试验研究,探究不同质量和不同锚泊点下模型的能量转换特性。试验结果表明,在入射波波高0.1 m、周期1.15 s的规则波下,模型最高输出气动功率和俘获宽度比分别为8.551 W和98.59%,JONSWAP谱下模型的俘获宽度比最高达58.45%,优于历史文献值52%。规则波和随机波下扁平后弯管技术均具有较高的初级能量转换特性。