用于網標燈的新型波浪能發(fā)電裝置的可行性研究與設計.pdf

1、能源是關系著人類存亡發(fā)展不可或缺的物質基礎，隨著社會進步能源消耗加劇，生存環(huán)境也在惡化。面臨人們都在關心著的能源與環(huán)境問題，世界各國都逐漸開始對綠色無污染、密度大、分布廣的波浪能進行研究和開發(fā)，針對海洋波浪能研究設計了相應的波能轉換裝置。
　　本文以浙江省公益技術應用研究項目“點吸收浮式海洋波浪能網標燈研制”為基礎，針對海洋漁業(yè)作業(yè)對網標燈等夜間作業(yè)照明工具的供電需求，結合目前國內外現有的波浪能發(fā)電裝置，研究和設計了一種基于波浪能

2、發(fā)電的微小型網標燈裝置。它主要用途是為海洋漁業(yè)夜間作業(yè)供電，該裝置一般有波浪能俘獲部分，波能電能轉換部分和電能后處理部分。本論文也將按照該發(fā)電裝置的工作原理分析、虛擬運動仿真和樣機測試的思路進行對新型波浪能發(fā)電裝置的研究和分析。因此，全文主要從以下幾個方面展開工作:
　　(1)結合波浪能發(fā)電裝置的工作原理，確定波浪能發(fā)電裝置的總體設計方案，本文擬采用點吸收浮子式的方式來實現波浪能的俘獲進而實現到電能的轉化。
　　(2)以線性

3、波浪理論為基礎，擬采用弗汝德—克雷洛夫理論（F-K假定法），結合波浪能發(fā)電裝置的水動力學建模方法，研究了點吸收運動部件在復雜海域中的水動力學響應，通過MATLAB分析計算了獲取波能發(fā)電裝置的俘獲功率與俘獲寬度比的特性，并分析了不同參數的影響因素和變化情況。
　　(3)基于浮子受力模型的分析結果，主要介紹了永磁直線發(fā)電機的基本結構和具體設計，確定了輕便緊湊永磁直線發(fā)電機總體結構參數配對，最后結合各部分的參數配對，設計了該發(fā)電裝置的主

4、體結構和各個結構部件。
　　(4)利用SolidWorks2012版三維機械設計與分析軟件對裝置進行了三維建模，形象直觀的展示了浮子、殼體，導桿軸等主要部件的結構。然后對該模型運用Solidworks Motion仿真進行運動仿真，得出浮子質心的位移隨各個參數變化的曲線圖，進一步計算出離散功率，從而驗證MATLAB理論分析的正確。
　　(5)文章最后設計了樣機模擬實驗，并進一步模擬測試了該樣機下的能量傳遞效率，對實驗結論進行