开发波浪能发电是当今世界各国海洋开发探索的技术热点之一。有助于沿海岛屿的开发利用,有助于提高我国海洋蓝色经济开发的能力,符合我国有效利用清洁、可再生能源的国家能源战略发展方针。对提高我国海洋资源开发能力,建设海洋强国意义重大。开发利用波浪能研究在我国越来越受到重视,但目前尚未找到一条有效的技术途径,尚处于探索摸索阶段。
惯性波浪能转换技术,是一种极具特色的波浪能开发利用新兴技术。惯性波浪能转换器,是基于高速旋转转子特有的陀螺力效应原理,通过巧妙的结构设计和方法从海浪中提取波浪能。惯性波浪能转换器转换的波浪功率与波浪频率平方成正比,这种波浪能开发技术对短周期海浪波浪能具有较高的转换效率,适用于内海(如地中海,波浪虽然不大,但波浪频率较高);其次,惯性波浪能转换装置完全封闭在浮子壳体内,没有活动部件与海水直接接触,降低了对设备制造材料的要求,有利于提高整个系统抗海水腐蚀的能力;便于浮子及系泊装置设计,有利于整个系统抗浪能力、抗台风等恶劣海况能力的提高,具有较强的海洋环境系统生存能力。
第1章 引言
1.1 波浪能资源
1.2 波浪能转换器
1.2.1 振荡水柱式
1.2.2 阿基米德波浪摆
1.2.3 海蛇
1.2.4 鸭式
第2章 系统动力学
2.1 ISWEC工作原理
2.2 机械方程
2.3 线性化
2.4 提取功率
2.4.1 电动机扭矩
第3章 小比例原型机设计
3.1 爱丁堡弧形造波水池
3.2 设计参数
3.3 设计过程
3.4 与非线性模型对比
3.5 机械设计
3.6 PTO
3.6.1 阻尼实现
3.7 电动机
第4章 参数分析
4.1 PT0刚度
4.2 PTO阻尼系数
4.3 飞轮转速及纵摇角
4.4 波浪频率
4.5 本章小结
第5章 台架试验
5.1 海浪模拟试验台
5.2 传感器
5.2.1 测力传感器
5.3 数据采集系统
5.3.1 滤波
5.4 阻尼系数
5.5 额定条件下的台架试验(配置A)
第6章 水池测试
6.1 爱丁堡水池
6.2 试验设备
6.3 主要测试
6.4 波浪能量估算
第7章 水槽测试
7.1 水槽
7.2 陀螺传感器
7.2.1 与有线传感器的比较
7.3 浮子
7.4 试验设备
7.5 前期试验:设备关闭
7.6 主要试验
7.6.1 额定条件
7.6.2 波能估算
7.6.3 力学分析
7.6.4 降低陀螺转速
7.7 本章小结
第8章 1:8原型系统设计
8.1 水池
8.2 原型系统设计
8.3 非线性仿真
8.4 摩擦损耗
8.5 工程系统
8.5.1 飞轮
8.5.2 真空外壳
8.5.3 终端限位器
8.5.4 轴承
8.5.5 电动机
8.5.6 tyllo
8.5.7 真空泵
8.5.8 浮子
8.6 Cfg.A
8.7 系统效率
第9章 ISWEC工程
9.1 全尺寸系统
9.2 小结
9.3 试验发电站的可选位置
9.4 两自由度系统
第10章 结论
附录A 主要性能参数
A.1 PTO
A.2 Electricmotor
A.3 Pantelleria measurement station
参考文献