基于水下阻尼盤的浮體繩輪波浪發(fā)電方案的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，化石能源的大量應(yīng)用造成越來越嚴(yán)重的能源問題與環(huán)境問題，世界各國均制定能源戰(zhàn)略，推動可再生能源的發(fā)展。波浪能在海洋中儲量豐富，具有分布廣泛、能量密度高的特點，擁有廣闊的應(yīng)用前景。本文研究的是一種基于水下阻尼盤的浮體繩輪波浪發(fā)電裝置，主要利用浮體和阻尼盤的相對運動采集波浪能，轉(zhuǎn)化為電能，該方案利用阻尼盤加大彈簧上的拉力，從而提高裝置的收繩能力，同時還可以簡化繩輪結(jié)構(gòu)，使裝置響應(yīng)潮位的變化，實現(xiàn)雙向發(fā)電。
　　本文

2、首先介紹了帶水下阻尼盤的浮體波浪發(fā)電裝置的基本原理，并且從理論分析、計算與設(shè)計、軟件仿真、模擬實驗等方面對發(fā)電裝置進(jìn)行研究。本文的主要研究內(nèi)容有:
　　(1)對浮體阻尼盤發(fā)電裝置的工作原理進(jìn)行介紹。根據(jù)線性波理論，對浮體和阻尼盤在海水中運動進(jìn)行研究，建立數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出垂蕩過程中浮體和阻尼盤運動的微分方程。
　　(2)依據(jù)運動方程，選取不同的阻尼盤的質(zhì)量，利用Matlab軟件分別計算浮體和阻尼盤的運動響應(yīng)，比較兩者相對運動的

3、大小，為裝置設(shè)計提供基礎(chǔ)。然后對發(fā)電機(jī)的阻尼系數(shù)進(jìn)行研究，通過對能量采集功率的對比，優(yōu)化設(shè)計發(fā)電機(jī)的阻尼系數(shù)。最后，對主繩纜進(jìn)行受力分析，由主繩纜張緊的條件得到阻尼盤所受重力與浮力的關(guān)系。
　　(3)對阻尼盤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，接著利用ANSYSWorkbench軟件，根據(jù)阻尼盤在吊卸過程中的受力，對阻尼盤進(jìn)行靜態(tài)載荷分析，然后根據(jù)其在海水中的受力進(jìn)行動態(tài)載荷分析，校核其強(qiáng)度和剛度。
　　(4)為了研究裝置在海洋中的運動，運用A