波浪能和海流能转换器及其发电装置若干问题的研究

摘要

海洋能作为一种清洁可再生能源，其能量密度较大，分布范围比较广。在国际能源危机加剧和环境持续恶化的情况下，各国都加大了对海洋能开发的力度。利用海洋能发电技术，可以缓解沿海地区的电力危机，降低化石能源在整个能源消耗体系中的比例，继而降低因使用化石能源而产生的环境污染和气候变化问题。
　　本文首先介绍了海洋能发展前景和国内外波浪能、海流能发电技术现状;其次，在浙江工业大学水动力学实验室，参与研制了波浪能转换器及其发电装置;第三，参与研制了海流能转换器及其发电装置。通过理论分析和水槽试验，设计出3种水力驱动器及不同长度连杆与不同直径随波浮板的16种组合。并在波浪水槽中进行了不同水深、不同频率规则波作用下波高、波长、波周期要素之间的关系实验，并从理论上作了分析比较。此外计算了不同频率规则波作用于随波浮板的上托力，并通过实验给出随波浮板受到的上托力，得出影响波浪能转换器吸水和压水效率的因素，初步得到一些规律;第四，参与研制了水轮发电机组，结合波浪能水头设计了上部水箱的高度及水管的直径;第五，设计出新型海流能涡轮机叶片，并在海流能水槽中进行了试验研究。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景及意义

1．1．1 我国波浪能开发的背景和意义

1．1．2 我国海流能开发的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 波浪能发电装置实例

1．2．2 海流能发电装置实例

1．2．3 实验室研究成果

1．3 本文研究内容

第2章 波浪能转换器及其发电装置

2．1 波浪能发电原理和发电装置

2．1．1 波浪能发电原理

2．1．2 波浪能发电装置

2．1．3 波浪能水槽

2．1．4 本实验设计的波浪能装置发电原理

2．1．5 本实验设计的波浪能转换装置

2．2 波浪上托力计算

2．2．1 合田良实公式

2．2．2 Hsiang Wang公式

2．2．3 海港工程设计手册中的波浪上托力公式

2．2．4 过达公式

2．3 波浪上托力试验

2．3．1 波浪试验

2．3．2 随波浮板受到的波浪上托力

第3章 海流能转换器及其发电装置

3．1 海流能发电原理和发电装置

3．1．1 海流能发电原理

3．1．2 海流能发电装置

3．1．3 海流能发电装置的支撑结构

3．2 海流能发电装置设计及试验

3．2．1 翼型的介绍

3．2．2 翼梢的几何参数

3．2．3 传统单向叶片

3．2．4 新涡轮机单向叶片设计

3．2．5 涡轮机捕能特性

3．2．6 直驱式发电机

3．2．7 本实验室的海流能发电装置

第4章 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

致谢