浮體繩輪波浪發(fā)電陸地模擬試驗(yàn)平臺(tái)的研究.pdf

1、近年來(lái)，為了應(yīng)對(duì)環(huán)境污染和能源危機(jī)，世界各國(guó)加大了對(duì)可再生能源的開(kāi)發(fā)力度。波浪能作為一種海洋可再生能源，具有蘊(yùn)藏量大、分布廣泛、能量密度高、采集難度大等特點(diǎn)，成為當(dāng)前可再生能源研究的一個(gè)熱點(diǎn)，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)。浮體繩輪波浪發(fā)電技術(shù)是一種典型的點(diǎn)吸收式發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)利用浮體繩輪機(jī)構(gòu)來(lái)采集波浪能，原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，具有可靠性好、成本低、效率高的潛在優(yōu)勢(shì)。
　　實(shí)海況試驗(yàn)是浮體繩輪波浪發(fā)電技術(shù)研發(fā)過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)最大、成本最高、周期最長(zhǎng)的

2、環(huán)節(jié)。為此，本論文提出一種浮體繩輪波浪發(fā)電陸地模擬試驗(yàn)平臺(tái)，利用該平臺(tái)可以將海試樣機(jī)存在的大多數(shù)隱患發(fā)現(xiàn)并解決在陸地上，從而有效降低了海試環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)和成本，縮短了研發(fā)周期。本論文在以下方面進(jìn)行了研究:
　　(1)基于浮體繩輪波浪發(fā)電裝置在海水中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用線性波理論對(duì)裝置的升沉運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了水動(dòng)力學(xué)分析，推導(dǎo)出裝置升沉運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型——單自由度彈簧振子有阻尼受迫振動(dòng)模型。
　　(2)提出了浮體繩輪波浪發(fā)電陸地模擬試驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)

3、計(jì)方案，分析了該方案的工作原理，并對(duì)發(fā)電裝置在試驗(yàn)平臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，推導(dǎo)其數(shù)學(xué)模型，通過(guò)設(shè)計(jì)合適的彈簧剛度系數(shù)，使裝置在試驗(yàn)平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型和裝置在海水中運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型完全一致，確保了浮體繩輪波浪發(fā)電陸地模擬試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案的有效性。
　　(3)完成了浮體繩輪波浪發(fā)電陸地模擬試驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)的關(guān)鍵部件進(jìn)行了強(qiáng)度及剛度校核。通過(guò)浮體繩輪波浪發(fā)電陸地模擬試驗(yàn)，測(cè)得了發(fā)電裝置的實(shí)際運(yùn)動(dòng)位移曲線，該曲線與