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题名点吸式直驱波浪能转换装置优化方法综述
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作者
李永国
覃灿
郑丁健
杜杰
朱秋莹
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机构
上海海洋大学工程学院
上海海洋可再生能源工程技术研究中心
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出处
《世界科技研究与发展》
CSCD
2023年第3期349-364,共16页
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基金
国家自然科学基金面上项目“基于磁流体发电原理的海洋可再生能源利用中的基础问题研究”(51876114)
上海市科学技术委员会资助项目专项科研基金(19DZ2254800)。
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文摘
点吸式波浪能转换装置由于具有结构紧凑、转换效率高、建造难度小、综合性能高、投资成本少、不受波浪方向影响等优点,受到了学者们广泛的关注。点吸式波浪能转换装置按波浪能转换的方式分类,可将其分为机械式、液压式、磁流体式、直驱式等。本文将以点吸式直驱波浪能转换装置为研究对象,结合近20年国内外关于波浪能转换装置优化问题的研究,综述了不同能量转换阶段中各功能部件的优化方法,包括能量捕获、能量转换和能量输出阶段。并对点吸式直驱波浪能转换装置今后的优化趋势进行了展望,同时提出了有关波浪能转换装置现存的关键性问题,为波能转换装置的优化提供一定的参考。
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关键词
波浪能
点吸收
直线发电机
优化
可再生能源
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Keywords
Wave Energy
Point Absorption
Linear Generator
Optimization
Renewable Energy
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分类号
TP3
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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题名特斯拉涡轮结构参数影响分析及应用前景
被引量：2
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作者
李永国
郑丁健
杜杰
覃灿
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机构
上海海洋大学工程学院
上海海洋可再生能源工程技术研究中心
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出处
《热能动力工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期34-42,共9页
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基金
国家自然科学基金(51876114)
上海科学技术委员会资助项目(19DZ2254800)。
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文摘
相比于传统涡轮,特斯拉涡轮具有结构简易、制造公差要求低和密封性能突出等优点,能适应各种复杂的工作环境,但其能量转换效率相对较低,若能有针对性地解决能量损失问题,特斯拉涡轮的利用效率会有大幅提高。本文综述了特斯拉涡轮的发展现状,对涡轮喷嘴数量和结构、工作流体类型、圆盘间隙及厚度、出口半径等影响涡轮效率的因素进行了总结,分析发现以R245ca为工作流体、圆盘厚度为1 mm、盘间间隙为0.9 mm时特斯拉涡轮工作效率最高。同时,针对涡轮结构特点及其应用场景,探究了其应用于海洋能发电系统的可行性。
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关键词
特斯拉涡轮
流体仿真
边界层效应
效率比
有机朗肯循环系统
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Keywords
Tesla turbine
fluid simulation
boundary layer effect
efficiency ratio
organic Rankine cycle system
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分类号
TK14
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名特斯拉涡轮机运行性能研究综述
被引量：3
- 3
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作者
李永国
杜杰
郑丁健
覃灿
朱秋莹
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机构
上海海洋大学工程学院
上海海洋可再生能源工程技术研究中心
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出处
《世界科技研究与发展》
CSCD
2021年第6期649-663,共15页
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基金
国家自然科学基金面上项目“基于磁流体发电原理的海洋可再生能源利用中的基础问题研究”(51876114)
上海市工程技术研究中心建设计划
上海市科学技术委员会资助项目“上海海洋可再生能源工程技术研究中心”(19DZ2254800)。
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文摘
涡轮机是海洋能转化利用过程中重要的机械结构,能够将流体的动能转换为旋转的机械能,带动发电机运转发出电能,已经广泛地应用于海洋能发电领域。传统意义上的叶片涡轮结构较为复杂,使用时容易发生工作介质泄露等问题,这将很大程度上降低涡轮机的使用效率。特斯拉涡轮机因结构简单、制造公差要求较低、密封性好等优点又重新回到了研究者的眼中。特斯拉涡轮机的运行性能决定着能量转换效率的高低,研究发现,特斯拉涡轮机目前转换效率还不算高,在工程实践应用中还无法大量普及,因此提高特斯拉涡轮机的使用效率就尤为重要。文中对影响特斯拉涡轮机运行性能的因素进行了归纳与分析,介绍了特斯拉涡轮机的机械结构、应用领域和研究现状,列举了国内外研究人员对特斯拉涡轮机进行的实验以及研究,总结了特斯拉涡轮机的数值模拟方法,为提高特斯拉涡轮机的能量转化效率和在日后的实际应用中提供一定的参照依据,最后展望了特斯拉涡轮机在小型海洋能利用装置上的应用前景。
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关键词
特斯拉涡轮机
边界层效应
运行性能
小型装置
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Keywords
Tesla Turbine
Boundary Layer Effect
Run Performance
Small Equipment
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分类号
TM612
[电气工程—电力系统及自动化]
P743
[天文地球—海洋科学]
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题名点吸式波浪能直线发电机定位力优化分析
被引量：1
- 4
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作者
李永国
覃灿
杜杰
郑丁健
朱秋莹
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机构
上海海洋大学工程学院
上海海洋可再生能源工程技术研究中心
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出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期1129-1136,共8页
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基金
国家自然科学面上项目(51876114)
上海市科学技术委员会资助项目(19DZ2254800)
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文摘
永磁直线发电机已越来越多地应用于波浪能发电领域。文章针对直线发电机优化过程中定位力的优化问题,基于点吸式波浪能发电装置中圆筒型永磁直线发电机,采用有限元法对不同尺寸参数下的边齿齿高、齿宽和气隙进行数值仿真,得到发电机的定位力、气隙磁感应强度、反电动势、电流和输出功率。通过正交试验,计算各因素对发电机效率和定位力的影响程度,验证数值仿真的可靠性。分别以发电效率最高和定位力最小为优化目的,设计两个优化方案,选取最优参数组合。结果表明:当追求功率最大化时,发电机功率均值增大102.9%,定位力均值增加46.3%;当追求定位力最小化时,发电机定位力均值减小66.5%,功率均值减小70.6%。故直线发电机定位力优化应同时考虑发电功率,并在功率优化后,再适当削减定位力。
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关键词
直线发电机
有限元法
正交试验法
效率
定位力
优化
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Keywords
linear generator
finite element method
orthogonal test
efficiency
detent force
optimization
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分类号
TK7
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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