基于壓電效應的新型波浪能發(fā)電技術(shù)研究.pdf

1、海洋能作為一種清潔可再生能源，受到人們的廣泛關(guān)注，但是波浪發(fā)電要成為較為成熟技術(shù)和可規(guī)模化開發(fā)的新型清潔能源，還需要經(jīng)過很長一段時間的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。俘能機構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換裝置和電能處理電路等問題是波浪發(fā)電技術(shù)研究的關(guān)鍵。
　　本文主要研究分析了波浪俘能機構(gòu)和能量轉(zhuǎn)換裝置的關(guān)鍵問題，提出利用功能材料的正壓電效應的新型波浪發(fā)電方式。首先研究了波浪能計算理論依據(jù)和壓電能發(fā)電理論依據(jù)，并進一步建立數(shù)學模型對基于壓電效應的波浪發(fā)電原理進

2、行仿真分析，通過比較優(yōu)化計算處理，得出具體參數(shù)對發(fā)電性能的影響規(guī)律，最后設(shè)計波浪壓電發(fā)電裝置對實驗結(jié)果進行進一步的驗證。
　　對于波浪壓電發(fā)電理論的研究，首先是基于微幅波理論（Airy波理論）對波浪的推導計算，得出一種較為準確的波浪力計算公式，再次是基于壓電效應對能量轉(zhuǎn)換計算公式的推導，進一步根據(jù)波浪力公式和壓電功能材料的機電耦合能量轉(zhuǎn)換計算公式，得出波浪壓電發(fā)電的計算公式，并利用Matlab對波浪壓電發(fā)電的能量輸出特性進行仿真分

3、析，計算分析揭示波浪壓電發(fā)電過程中各個相關(guān)參數(shù)對發(fā)電特性的具體影響效果，為波浪壓電發(fā)電實驗裝置的設(shè)計提供技術(shù)支持，最后根據(jù)得到仿真結(jié)果設(shè)計出與實際比較接近的波浪壓電發(fā)電裝置。
　　為了得到更為準確的波浪壓電發(fā)電特性數(shù)據(jù)，需要在以后的工作中結(jié)合實驗對波浪壓電發(fā)電能量的計算方法和發(fā)電裝置的設(shè)計，做進一步的優(yōu)化。未來相當長的時間波浪壓電發(fā)電作為一種新型可再生能源定將成為研究的熱點，并有望為沿海小型電子裝置如傳感器、燈塔等提供一種新型能源