振荡浮子式波浪能发电装置研究_黄鹏.caj

【摘要】 在当前能源危机、经济发展和环境污染等多方面的压力和影响之下,寻求新的绿色可再生能源的任务已经越来越紧迫。这也推动了波浪能发电技术的快速的发展。而振荡浮子式技术,以其结构简单、能量转换效率相对较高及频率响应范围较宽等特点,成为波浪能开发的热点。本文首先介绍了典型波能利用装置的工作原理,分析了国内外波浪能转换技术的研究现状。在此基础上,分析和研究了比较符合我国海况的振荡浮子式波能装换装置。本文所作的主要工作有：(1)通过波浪力学理论,建立了振荡浮子式波能发电装置系统的数学模型,并列出了其动力学方程。用有限元分析软件AQWA,对常见的三种浮体形状进行分析,得到其水动力参数；将得到的水动力参数分别带入到三种浮体的动力学方程中,计算浮体运动情况,通过分析计算,得到结论：在体积和质量相同的情况下圆锥形浮体的波浪能吸收效率更高。(2)设计一种多动子的直线发电机,并且通过电磁场有限元分析软件Maxwell仿真计算和实验模型的实验,得到理论分析数据与实验得到的数据基本相同,验证了电磁场分析软件Maxwell仿真是准确的。最后改进设计模型进行,通过仿真得到改进后的模型发电的效率更高。(3)根据电磁场理论,推导永磁直线发电机的电磁力计算公式,用有限元软件对两种不同的情况进行分析,电磁力计算公式结果与有限元分析结果基本吻合。(4)将电磁力计算公式带入了系统的动力学方程中得到系统的机电耦合方程,通过计算耦合方程得到更加准确的浮体运动情况,同时得到发电机的电磁力,进而估算出系统的输出功率。从而为这类系统的设计提供依据。 

【Abstract】 Under the multi-pressure and the influence of the energy, environment and economy, exploring new green renewable energy have become a trend. This turns out to be an irreversible stimulant for the development of ocean wave energy conversion technology. Oscillating body Wave Energy Converter (WEC) has been developed recently for the advantage of simple construct, higher energy conversion efficiency and wide frequency response range.This paper gives an overview about the international and domestic ... 

【关键词】 波浪能转换装置； 形状选择； 直线电机； 电磁力计算； 机电耦合；