状态空间模型在振荡浮子式液压系统波能吸收装置中应用

状态空间模型是研究海洋波浪能转换系统相互作用的一种有效的数学模型,应用该模型的关键之一是如何根据试验或计算的脉冲响应函数来高效地确定状态空间模型中的矩阵参数.结合最速降线法、最小二乘法和精密积分法来求矩阵参数,分别采用了两种不同的方法模拟出了单浮体在波能吸收装置作用下的位移、速度和加速度,并计算出在非线性阻尼情况下的波能装置吸收功率,得出了装置的最优化设计参数.     

ENDECO-956型方向波浪跟踪浮标系统及现场试验

ENDECO-956型波浪跟踪浮标系统,是美国环境设备公司设计生产的一种能够在恶劣的海况环境中测量波面起伏和波向的遥测浮标及实时处理波浪遥测数据的自动化装置.该装置通过浮标调频遥测系统,把实测资料发射到安装在陆上或船舶上的接收装置,再通过数据处理机得到波浪统计参量和方向能谱密度的数值.1982年11月我们在海上进行了首次试验,其后又进行了多次海上测波浪试验.试验结果表明该系统性能良好.现将该系统的结构、浮标的工作原理及现场试验结果分述如下:     

用于波力发电的日积电量计

一、引言中国科学院广州能源研究所研制成功的 BD 功101波力发电装置是可以安装在浮体上利用浮体随海浪运动,浮体腔中心管内气流吸入或排出,推动涡轮旋转,带动发电机发电的装置,发出电能可供航标灯使用或作其它用途。为了测出装置发电量,弄清那些海域适合波浪发电,通常在波力发电装置上附装一个累积电量计,测量装置的直流发电量(安时数)。常用的电量计有 E—CELL 电量计和电动机械式电量计。前者内有一个可拆卸探头(实质为—微型精密蓄电池),测电量时对探头充     

波浪发电装置浮筒的水动力特性及参数研究

针对我国波浪发电的发展现状,介绍了“海蛇”波浪发电装置的发电原理,并应用OrcaFlex 软件建立了装置的水动力数值模型,研究了“海蛇”装置浮筒的水动力特性.根据“海蛇”装置的结构特点,通过对活塞运动的时程曲线进行傅里叶变换,给出此装置一级转化总势能计算的简易方法.另外,通过改变浮筒的直径和长度,以装置的效率/体积比作为衡量系统经济性的指标,研究浮筒几何参数对装置一级能量转化效率的影响.结果表明,装置一级能量转化效率随浮筒长度和直径增加而变大,进一步分析表明,适当增加浮筒长度比增大直径更具经济效益.装置的效率/体积比随着浮筒直径增加存在先增加后减少的拐点,这可以为“海蛇”的初始设计提供一定的理论依据.     

崂山地质灾害远程监测预警系统构建

青岛市崂山区具有特殊的自然地理和地质环境条件,在内、外动力地质作用以及人类活动的影响下,引发了崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害.本文在详细调查区内地质灾害隐患点的基础上,现场布设以滑坡力、裂缝变形、危岩体位移等自动传感监测装置,监测数据通过采集发送装置无线传输到远程服务器,在地质灾害远程监测预警平台上分析处理后实时发布到网络,若监测数据达到或超出报警值则由平台对外及时进行预警,构建了1套综合的崂山地质灾害远程监测预警系统.     

分层斜坡越浪式波能发电装置结构受力试验研究

分层斜坡越浪式波能发电装置作为一种重要的波能转换型式,在开发利用波浪能的同时,可与防波堤或护岸工程相结合,将海岸工程的被动消能变为主动吸能,提高综合效益。在实际工程应用中,分层斜坡越浪式发电装置引浪面在波浪荷载作用下的安全性成为首要问题,由于其引浪面与防波堤或护岸的护面对水体磨阻影响不同,因此水体对结构的作用力不同,已有的斜坡式防波堤所受波浪荷载的研究无法用于指导分层斜坡越浪式发电装置引浪面的结构强度设计。通过水工物理模型试验,对分层越浪装置引浪面在不同波况条件下的结构受力进行研究分析,获得越浪装置引浪面上点压力及波浪力的分布规律,为装置的结构设计提供理论指导及设计支持。     

CTD传感器中磁力泵的设计

简要介绍了自持式剖面探测漂流浮标(以下简称剖面浮标或Argo浮标)电导率、温度和压力传感器(简称CTD传感器)中磁力泵的整体结构、工作原理、叶轮的设计方法,分析了磁力耦合器的设计思路.由此设计的磁力泵变动密封为静密封,达到无泄漏.该方法可作为磁力驱动装置的理论设计依据.     

一种深海热液原位探测设备供能装置的设计

为了解决深海热液原位探测设备的能量供给问题,设计了一种实用的供能装置.该供能装置采用了一种定制的高能量密度电池,电池组的容量达31.5 Ah,最大输出电压为12 V.供能装置的耐压壳体采用了压力容器的设计原则进行设计,其最大承受压力达70MPa.放电实验表明该供能装置具有较稳定的放电电压;海试实验表明该供能装置能用于深...     

静水池主动式气动型波能转换模拟实验装置

本文介绍广州能源研究所建造的静水池主动式气动型波能转换模拟实验装置。在静水池中,将波能转换装置悬吊在钢索下,由一可变半径的曲柄机构带动,相对静水面上下作简谐运动,获得相对的波浪运动效果。可进行不同波况下的气室性能试验、空气涡轮性能试验和波力空气涡轮发电装置综合性能试验。该装置近似岸式或锚泊固定式气动型波能转换装置的工作过程,具有结构简单、实用、造价低的特点。文章还对国外各种波能转换模拟实验装置作了简介分析。     

混合模块大型浮式结构系统耦合动力响应分析

针对具有天然岛礁庇护或人工庇护的温和海洋环境,提出了一种混合模块大型浮式结构系统,即水动力性能更优的半潜式模块作为内侧主模块,消波效果更优的箱式模块作为外侧浮式防波模块和波浪能发电模块.波浪能装置利用外侧箱式模块与内侧半潜式模块的相对纵摇运动进行发电.考虑模块间多体水动力耦合效应和连接器机械耦合效应,基于ANSYS-AQWA程序重点研究了典型海况下混合5模块串联浮式结构系统的动力响应特征.结果表明,外侧箱式模块和波浪能发电装置能有效减弱内侧半潜式主模块运动响应、连接器动力响应和系泊缆绳张力,并且提供一定的能源供给.所得研究成果可为模块化超大型浮式结构系统的防波—发电集成系统设计提供参考.     

收集漂浮于水面的油污的装置

美国专利4211659提供一种能有效地收集并分离出漂浮在水面上的油污或其它类似物质的装置。该装置有两块竖立的浮壁围张在收集部件上,当将该装置在水中拖曳的过程中,两浮壁就像漏斗似地引导所要收集的物质进入其间。收集部件由几节可互相拆开又互相连接的长统袜形的无底网袋组成,它们能够保存所收集的物质。每一节的前部和尾部都可以收缩拢来封住而成袋底或封口,每当收集到的物质达到足够量     

坠物撞击管道实验装置设计与实验研究

针对船舶抛锚或海洋平台坠物对海底管线的撞击会对管道造成一定的危害,本文设计了坠物撞击管道的实验装置,并对实验装置进行了优化分析,在此基础上提出了可行的实验方案。通过ANSYS有限元软件对该实验装置进行了静力分析,确定了最终的装置结构形式,并开展了坠物与管道的撞击实验。该装置在实验条件下最大变形不足1mm,可满足实验要求。实验证明,随着撞击能量的增加,管道的损伤程度明显增大。本次实验研究结果为分析坠物对管道的撞击作用提供了研究基础。     

海底接驳盒装置的散热结构设计及其热分析

针对海底接驳盒装置的散热方式及结构进行了研究探讨.基于热传导散热机理,设计了一种圆柱内壁面结合螺杆顶紧的散热结构,使接驳盒装置的散热效率有所提高.针对所设计的散热结构进行了不同温度下不同发热功率下的仿真实验,得到了相对应的最高温度曲线.还进行了水箱接驳盒装置的散热实验,与所得有限元仿真数据进行了横向对比,进一步确定了所设计散热结构的合理性.     

海底地震仪水下投放装置的设计

针对联合采集观测系统设计中对OBS精确布阵的要求,设计并制作了OBS水下投放装置.该装置通过机械运动机构和声学释放器的有机结合,并借助船载绞车的牵引和水下定位系统的引导,实现了在接近海底区域准确投放OBS的目的,投放精度达到20 m以内,成功率为95％.海上试验结果表明:该装置设计合理,工作可靠、安全,操作简便.水下投...     

海洋能发电装置的防腐技术概述

防腐蚀是海洋能开发利用过程中急需解决的关键技术之一.文中分析研究了海洋能发电装置的腐蚀因素、腐蚀环境以及存在的腐蚀类型,总结了提高防腐蚀的措施,提出了规范化海洋能发电装置防腐蚀的建议.     

陀螺效应作用下水下航行体动力学模型

当安装于水下航行体上的旋转装置质量或转动惯量达到一定程度时,其对水下航行体运动与操纵的影响是不可忽略的。针对安装于水下航行体上的旋转装置,分析了水下航行体运动时装置的陀螺效应。得出了旋转装置陀螺力的明确数学方程。不失方法的一般性,假设旋转装置只在运动坐标系的X轴方向有旋转角速度,推导了在考虑陀螺效应作用的情况下水下航行体的六自由度模型方程;以此为基础,建立了水下航行体的仿真模型并对水下航行体的水下运动特性进行了仿真,分析了旋转装置的质量、角速度对水下航行体运动特性的影响规律,从而为研究在考虑陀螺效应情况下的水下航行体操纵奠定了基础。     

污水可生化性及其影响因素研究

以自行设计的生化呼吸线测定装置研究了印染污水的可生化性,该装置通过反应体系的溶解氧浓度跟踪生物降解过程.采用本文设计的模拟污水处理装置探讨了污泥驯化时间、污水投加量等对污水可生化性的影响.测定了污水经可生化性调控后的处理效果.结果表明,生化呼吸线法判断污水处理体系的可生化性是1种可靠易行的方法,提高体系的可生化性是增加污水处理效果的关键因素.     

一种新型的现代海底热液环境模拟实验装置设计

已有的海底热液活动模拟实验装置主要通过控制流体的温度和压力实现热液活动环境下的水岩反应实验,随着近年来对海底热液活动研究程度的逐渐深入以及热液保真采样器等新技术的应用,有必要设计新型的海底热液活动模拟实验装置.为此,我们设计了一种可以模拟海底热液环境的实验装置,该装置主体由两个圆柱形钛合金舱体对接而成,利用加热装置、加...     

底铰摇板式波浪能装置水动力性能解析研究

对底铰摇板式波浪能装置的水动力性能进行了解析研究,基于受约束浮体线性化运动方程,获得小幅线性波作用下装置动力响应和转换性能的解析解;采用解析解计算分析了水深、厚度、密度和PTO阻尼值四个参数选取对装置转换性能的影响.研究结果表明,底铰摇板式波浪能装置具有较宽的频率响应范围;在低频区,水深较大时装置俘获效率较高,而在高频区,水深较小时装置俘获效率较高;系统性能受摇板厚度的影响非常小;密度较小的摇板在高频区性能较好,而密度较大的摇板在低频区性能较好;设置恒定PTO阻尼的情况下,装置性能受FTO阻尼值影响显著,当FTO阻尼取低频辐射阻尼时,装置的俘获效率与满足阻尼匹配条件的情况基本相同;当采用的PTO阻尼与低频辐射阻尼值差别较大时,系统的俘获效率显著降低.     

船舶安装净化燃烧装置好处多

据英刊《世界渔业》最近报道,现有30艘冰岛船舶安装上燃油净化燃烧装置。把该装置安装在任何发动机的燃油管道上,燃烧轻油或重油时只需定时加油,就可以达到预期的目的。 船帕安装该烧油净化燃烧装置的好处包括:减少燃油费用,减少维修费用和大修时间,减少燃油挥发和降低排气温度。 冰岛用户包括安装2部Caterpillar主机的渡船“Baldur”号,试验表明节油5.5％;渔船