气动式波浪发电透平的设计模型

分析了气动式波浪发电透平的特点、运行环境以及透平与振荡气流之间的相互作用过程,提出了描述透平稳态特性和动态特性的参数以及描述透平运动性能的特性曲线,推导得出透平的稳态最佳工作点,最后提出了透平的匹配设计方法。该设计模型的建立,对波浪透平的研究和设计具有较重要的指导意义     

波浪发电用对向流翼笼式透平的实验研究

一种自行研制的新型波浪发电装置—对向流、翼笼式、低参数透平［１］。该透平具有独特的壳体,能使叶轮在对向气流通过时作定向旋转,从而带动发电机发电。实验证明该机运转可靠、效率高,又具有结构简单、易于制造、寿命长、成本低等优点。用于海上浮标灯的波浪发电装置,与发电机匹配好,且容易起动。还阐述了波浪发电装置的效率分析与计算,以及活塞实验研究、水池模拟实验和海上实验结果。     

海洋波浪发电的新进展

1引言波浪发电最早于1799年一位法国人发明的。1973年石油危机,世界各国对波电又进一步的重视起来。英国、法国、挪威等国是研究和开发波电的先锋。后来,美国、加拿大、日本、澳大利亚、瑞士以及现在印度也陆续开始了波电的系列性研究和开发活动。英国至1980年共花费了400万英镑用于波电研究。1981～1983年英国研究和开发波电达到高潮。准备建造2000MW的波电站,耗资了3000万美元。可是研究的结果表明,建造这样一个波电站目前来讲只能是一个目标。最近,英国能源部又支持建造振荡水柱式和楔型管道式结为一体的挪威式     

威尔斯透平设计原理探讨

威尔斯透平的特征是能工作于交变气流中。本文根据串列翼栅的风洞试验性能导出了该翼栅于交变气流中的性能,从而,工作于交变气流中的威尔斯透平就能处理为工作于单向气流中。在此基础上探讨了威尔斯透平的设计原理,如最佳效率及与获得最佳效率相适应的威尔斯透平设计方法。     

波浪发电平台定位系统研究综述

围绕波浪发电装置的定位需求,以现有海洋平台的定位技术为参考,介绍波浪发电平台的3种主要定位系统的结构形式及其应用实例,并针对各种定位系统的特点提出波浪发电平台定位系统选择的一些建议。     

改进波浪发电浮标性能的试验研究

为了改进波浪发电浮标为性能，以及推广使用，使之能适用于波浪周期短波高小的海区，对上海航标厂的波浪发电浮标为浮体进行了试验研究。试验测量了气室压力、内波高、浮体升沉等物理量。通过输出功率的比较，提出了浮体设计方案的建议。     

直驱式波浪发电系统研究

文章对两种结构的直驱式波浪发电系统进行了研究。利用有限元计算方法,设计并制作了两种类型的圆筒型永磁直线发电机,并在波浪水池中进行了实验。得到单浮子系统适合用于近海岸,安装方便,成本小;双浮子系统的有效工作时间不受潮位的影响,效率以及可靠性高,稳定性好。     

采用初级永磁直线电机的波浪发电技术研究

提出一种用于波浪发电的新型圆筒形初级永磁直线发电机,其次级结构简单,绕组和永磁体均位于初级。给出了发电机基本结构和组合结构,对所提出电机的基本原理进行了分析。采用瞬态有限元方法对所提出电机的空载特性和负载特性进行了仿真分析,给出了仿真结果;与传统典型的动子永磁型电机直线同步发电机进行了对比分析;并采用直线同步发电机样机验证了有限元仿真的正确性。分析结果表明所提出电机具有电压正弦度高、定位力小、转换效率高、低速发电性能好的特点,比较适合作为海浪发电机。     

船载波浪发电设备设计及其性能研究

为解决小型无人船由于船体空间紧凑,携带燃料较少导致的续航力差、航程短等问题,本文以三体船为平台,将摆式波浪能发电技术与多体船相结合,提出了一种新型船载波浪发电设备设计方案。该发电设备可由主侧船体之间的波浪运动响应差异驱动,在海上航行时捕获波浪能并转化为电能,以此来补充船上能源。通过数值软件对三体船进行性能预报,结果表明,在四级海况下迎浪航行时,三体船平均波浪能捕获功率可达3.57 kW,波浪能一级转换效率为7.32%,能够有效的补充船上能源。同时,安装船载波浪发电设备具备减摇减荡的效果,提升了三体船的航行稳定性,进一步体现了该装置的可行性和实用性。     

波浪发电装置浮筒的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Orca Flex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。     

设计波高推算的一种新模型

考虑台风影响海域的设计波高,结合复合极值理论和最大熵原则,构造了1种新型的具有4个待定参量和1个台风频次参量的poisson-最大熵分布函数模型,并推导出求解参数的方程组,参数的数值解可通过年极值实测数据的期望、方差、偏度和峰度得到.以黄海某观测站26 a极值波高的实测数据为例计算了新模型中4个待定参量和多年一遇设计波高,并与传统常用计算方法得到的结果进行比较.比较表明,新模型相比传统方法具有一定的优势.     

基于ARMA模型的海浪功率谱估计方法研究

针对经典功率谱估计方法的一些缺点,对随即海浪过程进行了ARMA谱估计的仿真研究,仿真的结果表明ARMA功率谱估计方法在分辨率、平滑和偏差等方面更加有效。     

浮力摆式波浪能发电装置结构设计与强度优化

波浪能作为一种蕴藏丰富、可再生的清洁能源,在世界上受到了广泛关注。文中提出了一种浮力摆式波浪能发电装置,简要介绍了该装置的工作原理以及基本组成,并对其关键技术进行了研究;建立了装置动力响应特性模型,结合站址海域波浪环境条件对装置进行了水动力特性分析,获取装置对波浪的响应状况,确定了关键设计参数;利用该参数对装置进行了结构设计,并对其关键受力部位进行强度计算与优化。结果表明,装置在规则波条件下具有较高的能量转换效率,同时满足其在极限波况下的强度要求。     

Power Maximization of A Point Absorber Wave Energy Converter Using Improved Model Predictive Control

This paper considers controlling and maximizing the absorbed power of wave energy converters for irregular waves. With respect to physical constraints of the system, a model predictive control is applied. Irregular waves’ behavior is predicted by Kalman filter method. Owing to the great influence of controller parameters on the absorbed power, these parameters are optimized by imperialist competitive algorithm. The results illustrate the method’s efficiency in maximizing the extracted power in the presence of unknown excitation force which should be predicted by Kalman filter.     

系缆式剖面测量系统模型波浪水槽试验设计

针对系缆式剖面测量系统模型在波浪水槽试验设计中,各项试验条件和获取参数的设定、数据的获取方法和模型设计及传感器使用进行了阐述,供有关人员参考交流.     

Structural Design and Protective Methods for the 100 kW Shoreline Wave Power Station

1 .IntroductionThe 1 0 0kWshorelinewavepowerstationofChinaisanOscillatingWaterColumn (OWC)wavepowerdeviceintegratedtoanelectricgrid .ItislocatedattheZhelangTown ( 2 2°39’Nand 1 1 5°34’E) ,ShanweiCityofGuangdongProvince .Theresearchanddevelopmentofthe 1 0 0kWOWCshore linewavepowerstationissupportedbyChina′sNationalKeyTechnologiesR&DPrograminthe 9thfive yearplan .TheconstructionofthestationstartedinJune 1 998andwascompletedinFebruary2 0 0 1 .Uptonow ,ithasbeenoperatingfor2years …     

Wave Loads and Protective Techniques of An On-Shore Wave Power Device

In this paper, the extreme wave loads on an on-shore wave power device are investigated. First, boundary element method is applied to solve the three dimensional potential problem based on the small amplitude wave assumption. Then the motion of the Oscillating Water Column (OWC) inside the device and its laods on the device are calculated in time domain. Several protective techniques often applied are simulated by changing the constraint of the upper end of the chamber of the device. Numerical results are used to judge the effectiveness of these techniques. The investigation shows that damping can not effectively restrain the motion of OWC when the period of incident wave is long, which may cause dangerous loads on the structure. The shut chamber can effectively restrain the motion of OWC, but alternatively cause high pressure in the chamber. A Contracting opening with a Taper (CT) can exhaust a great amount of kinetic energy of OWC, and significantly decrease the loads. It is a promising protective tec     

Comparison of Pile-Soil-Structure Interaction Modeling Techniques for A 10-MW Large-Scale Monopile Wind Turbine Model Under Wind and Wave Conditions

Considering the large diameter effect of piles,the influence of different pile-soil analysis methods on the design of monopile foundations for offshore wind turbines has become an urgent problem to be solved.Three different pile-soil models were used to study a large 10 MW monopile wind turbine.By modeling the three models in the SACS software,this paper analyzed the motion response of the overall structure under the conditions of wind and waves.According to the given working conditions,this pap...     

A Simulation Model for the Evaluation of the Electrical Power Potential Harnessed by a Marine Current Turbine

This paper deals with the development of a Matlab-Simulink model of a marine current turbine system through the modeling of the resource and the rotor. The simulation model has two purposes: performances and dynamic loads evaluation in different operating conditions and control system development for turbine operation based on pitch and speed control. In this case, it is necessary to find a compromise between the simulation model accuracy and the control-loop computational speed. The blade element momentum (BEM) approach is then used for the turbine modeling. As the developed simulation model is intended to be used as a sizing and site evaluation tool for current turbine installations, it has been applied to evaluate the extractable power from the Raz de Sein (Brittany, France). Indeed, tidal current data from the Raz de Sein are used to run the simulation model over various flow regimes and yield the power capture with time.