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| 探索和征服海洋是人类最占老的梦想之一,海浪一直被视为具有破坏性,如何把海洋波浪能转化为有用的能源激励了许多研究者。经过几十年的研究,波浪能的利用取得了很大的进步,波浪能已经成为一种非常有前景的可再生能源。本文阐述了国内外波浪能发电技术的研究现状,分析了各种波浪能发电装置的特点和工作原理,提出了一种新的小功率的摆式波浪能发电装置,为航标灯和其他海上设施供电。具体的研究工作有：(1)波浪能发电装置的总体方案设计。选用摆式机构作为能量捕获机构,设计了新的波浪能吸收系统。介绍了常用的波浪能动力输出系统的特点和应用情况,结合实际,为了简化结构、提高效率,采用了机械式波浪能动力输出系统。设计的装置封装在箱体内,不与海水直接接触。(2)整个波浪能装置的机械结构设计。运用AutoCAD和Inventor软件绘制了装置的零件图和装配图,建立了三维数字化模型,验证了机械系统的可行性。结合ANSYS软件对装置的主要受力零部件进行了有限元强度分析。(3)结合线性波浪理论,对装置进行了数值模拟。建立起装置的数学模型,结合Matlab软件对摆锤进行了运动仿真,得到了运动曲线。计算得到装置的整机理论效率为12.1%,平均输出功率为9.7W。(4)完成样机的加工装配,进行了样机试验。测得样机的平均功率为10W左右,实验结果与数值模拟的结果基本吻合。 |
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