弹性储能鸭式波浪能采集转换器的研究

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1、硕士学位论文弹性储能鸭式波浪能采集转换器的研究RESEARCHONTHEELASTICDUCKWAVEENERGYCOLLECTIONCONVERTER李海龙哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：P743.2学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文弹性储能鸭式波浪能采集转换器的研究硕士研究生：李海龙导师：姚英学教授申请学位：工学硕士学科：机械制造及其自动化所在单位：机电工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:P743.2U.D.C:621DissertationfortheMaster

2、DegreeinEngineeringRESEARCHONTHEELASTICDUCKWAVEENERGYCOLLECTIONCONVERTERCandidate：LiHailongSupervisor：Prof.YaoYingxueAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalManufacturingandAutomationAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferr

3、ing-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要波浪能是一种开发潜力巨大的可再生能源，近年来世界各国正在逐渐扩大对该种能源的利用规模，然而现有的波浪能发电装置大多存在转换效率低、成本高昂等缺点，因此研发一种新型高效率、低成本的波浪能发电装置对于减少环境污染，缓解全球能源危机具有重要意义。随着对波浪能发电技术研究的不断深入，一种鸭式波浪能发电装置逐渐成为了人们关注的焦点，该装置的波浪能一级吸收效率超越了任何其它装置，但该装置的液压储能系统却使其结构变得较为复杂，可靠性变差，时至今日仍未得到广泛使用。本

4、文以简化鸭式发电装置结构为目的，设计了新型弹簧储能系统，运用AQWA软件仿真计算了鸭体的附加质量、辐射阻尼、运动响应算子、激励力响应算子等频域参量，并对液压阻尼系统下鸭体的运动进行了时域仿真，由时域仿真结果确定了转换器与入射波浪间的共振频率。根据鸭体的频域参量求解出了其表面的波浪力，再针对弹性系统建立了鸭体与鸭体中轴的运动方程，进而求解出了弹性储能鸭式波浪能采集转换器的转换效率。选取转换器模型主要参数，利用正交试验方法确定了最优转换器模型，并通过时域仿真手段分析了最优模型水动力学特性。为了验证仿真方法的准确性，文中将仿真模型按一定比例缩小后制作实验模型并进行了水槽实验，

5、实验结果表明，鸭体时域参量的仿真曲线与实验曲线具有相同的变换趋势。关键词：鸭式装置；液压储能系统；棘轮机构；弹簧储能系统-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWaveenergyisarenewableenergywhichhasthehugedevelopmentpotential.Inrecentyears,manycountriesaregraduallyexpandingtodevelopwaveenergy.However,theexistingwaveenergypowergenerationdevicehavetheshortcomingso

6、flowconversionefficiencyandhighercostsSoitisveryimportanttodevelopanewwavepowergenerationdevicewhichishighefficiencyandlowcostforreducingenvironmentalpollutionandeasingtheglobalenergycrisis.Withthedeepeningresearchonpowergenerationtechnology,aduckwaveenergypowergenerationdevicehasgradual

7、lyattractpeople'sattention,itsfirst-orderwaveabsorptionefficiencysurpassanyotherdevice,butthedeviceofhydraulicenergystoragesystemisverycomplex,ithasnotwidelyuseduntilnow.Inordertosimplifythestructureoftheduckdevice,thethesisdesignedspringenergystoragesystem.Thefrequencydo