在未来波浪能发电技术的发展趋向有:
(1)加强发电装置的稳定性和安全性,由于恶劣的海洋环境,发电装置应该有较高的环境适应能力。
(2)对波浪能发电装置新型材料的研发。
(3)增大发电装置的效率,提高输出功率。
(4)将波浪能和其他自然资源结合起来利用,例如波浪能与太阳能等互相结合利用。
1。6 本文主要研究内容
本文研制的波浪能发电装置属于振荡浮子式,采用液压系统进行能量的转换和传递,通过浮子吸收波浪能,再通过液压系统将波浪能转换为机械能,之后通过蓄能系统稳定输出,最后用输出的机械能驱动发电机发电,主要研究内容如下:
(1)介绍波浪能浮标发电装置研究的目的和意义,国内外对该装置的研究历程以及波浪能发电装置的分类。
(2)对波浪能浮标发电装置的初步设计 主要包括对装置液压原理、结构的设计,对液压缸原理,蓄能器原理进行介绍。
(3)确定大概海况,了解微幅波理论,根据弗汝德—克雷洛夫理论,得出垂直圆柱体浮子所受的波浪力,介绍浮子的起伏位移公式。
(4)确定发电机、液压马达、液压缸、液压阀的选型计算,并得出浮子的尺寸,并计算出浮子的能量吸收率。
(5)根据渤海的实际海况,使用所选装置参数进行优化和分析,并且得出三维装置图。
第二章波浪能浮标发电装置的原理
本章先介绍装置的结构组成以及能量转换过程,并且对内部结构如液压缸、蓄能器、液压马达的工作原理进行了介绍,之后介绍了系统的总体的液压原理图。
2。1波浪能浮标发电装置的结构组成
波浪能发电装置根据装置能量转换方式的不同可以分为很多形式,但是中间过程大致有三个部分如图2-1所示:
第一级转换 将波浪能转换成实体拥有的能量,如机械能,液压能
第二级转换 将上一级的能量转换成更加稳定的能量输向下一级
第三级转换 将上一级传递的能量转换成能够使用的电能文献综述
图2-1 能量转换过程
在上述三个环节中,波浪能浮标式发电装置的第一级部件就是浮子,捕获波浪能并转换成浮子的机械能,第二级部件就是液压蓄能系统,将浮标传递来的能量转换成稳定的液压能,第三级就是发电系统,将液压能转换成电能。
2。1。1液压缸
为了能够充分利用波浪一个周期内的能量,在这里使用双作用活塞式液压缸作为第二能量转换级的液压系统,装置示意图如2-2所示。
图2-2 液压缸示意图
活塞臂与浮子相连,当浮子上下起伏运动时,带动活塞运动引起缸内压力变化,通过单向阀,完成吸液和压液的过程,将浮子的能量转换成液压能,并且传递给下一级。
2。1。2 蓄能系统
蓄能器在液压系统中主要是作为辅助动力源,在需要的时候提供能量,保持系统压力的稳定,缓和大幅压力波动。蓄能器的类型可以分为重力加载式蓄能器、弹簧加载式蓄能器和气囊式蓄能器。重力加载式蓄能器是通过一个高质量物体来贮存能量,是最早的一种蓄能器,它的贮存容量很大,压力稳定,但装置体积较大,反应不灵敏。弹簧加载式蓄能器是通过对弹簧的压缩来贮存能量,结构十分简单,但是反应能力一般,体积较小,一般用于小容量、低压的系统。气囊式蓄能器是通过波义耳定律来设计的,在使用之前要向蓄能器内部预充一定压力的气体,当蓄能器的压力小于管路系统的压力时,液压油被吸入蓄能器中,蓄能器内部压强增大,气体被压缩,系统管路的压力就减小;当蓄能器压力大于管路系统的压力时,压缩的气体把液压油压入系统回路。气囊式蓄能器灵敏度搞,响应快,没有噪声,将油液和气体隔开,不会油气混合,不容易漏气,易于维护和安装。 solidworks波浪能浮标发电装置的设计(6):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_110961.html