LNG冷能用于O_2/H_2O富氧燃烧碳捕获系统的模拟研究 被引量：7

1

作者 管延文 韩逸骁 +5 位作者 吴谋亮 刘文斌 蔡磊 杨云 向艳蕾 陈少松 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期100-105,共6页

目前的天然气发电系统以富氧燃烧(O_2/CO_2循环燃烧)为主,其空分制氧以及碳捕获能耗过高,导致发电效率明显降低;较之于前者,O_2/H_2O燃烧系统作为新一代的Oxy-combustion燃烧方式系统,污染物排放量更低,但其燃烧过程仍需采用空分制氧,C... 目前的天然气发电系统以富氧燃烧(O_2/CO_2循环燃烧)为主,其空分制氧以及碳捕获能耗过高,导致发电效率明显降低;较之于前者,O_2/H_2O燃烧系统作为新一代的Oxy-combustion燃烧方式系统,污染物排放量更低,但其燃烧过程仍需采用空分制氧,CO_2的压缩耗能依然较高。为此,构建了一套将LNG冷能用于O_2/H_2O富氧燃烧的碳捕获系统,并建立了该系统的数学模型以计算其热效率、效率,在此基础上开展与同样利用LNG冷能进行碳捕获的COOLCEP系统的对比分析。结果表明:(1)该系统采用高压燃烧方式,以水作为燃烧循环工质,同时对LNG采用梯级利用方式,降低了空分制氧和碳捕获系统的能耗,提高了系统的发电效率,同时以低成本完成了碳捕获;(2)该系统的热效率和效率随燃气轮机进口温度升高不断提高,在循环水量和燃烧压力分别为13.5 kmol/s和1.6 MPa、燃气轮机进口温度达到1 328.1℃时,热效率达到最大值,系统热效率、效率分别为57.9%和42.7%;(3)较之于COOLCEP系统,O_2/H_2O燃烧系统能耗明显降低,系统热效率、效率分别提高了6.3%、5.4%。 展开更多

关键词 LNG冷能 富氧燃烧 碳捕获 O2/H2O COOLCEP系统 梯级利用 ASPEN Plus 热效率 效率

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基于主动悬架的直线式电磁俘能器关键参数分析

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作者 刘江铎 邵素娟 +1 位作者 袁诗鹏 孙忠辉 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2025年第2期30-36,共7页

为研究应用在主动悬架上的直线式电磁俘能器参数的影响,构建了基于主动悬架的线性二次调节器(LQR)控制模型,并在其基础上通过实验研究了依赖于悬架相对运动的直线式电磁俘能器效率。通过改变永磁体的直径、线圈匝数以及悬架之间的相对速... 为研究应用在主动悬架上的直线式电磁俘能器参数的影响,构建了基于主动悬架的线性二次调节器(LQR)控制模型,并在其基础上通过实验研究了依赖于悬架相对运动的直线式电磁俘能器效率。通过改变永磁体的直径、线圈匝数以及悬架之间的相对速度,研究不同参数对电磁俘能器效率的影响,结果表明,在保持其他参数不变的情况下,增大永磁体的直径、采用更多的线圈匝数以及更快的相对速度,均有利于提高电磁俘能器的效率。此外,通过对比主动悬架和被动悬架的俘获能量效果可知,在其他条件相同的情况下,主动悬架比被动悬架能够俘获更多的能量,这为进一步探索应用于主动悬架上的直线式电磁俘能器提供了理论基础和实践参考。 展开更多

关键词 电磁俘能 主动悬架 LQR控制 俘能效率

压电俘能器研究现状及新发展 被引量：5

3

作者 王二萍 高景霞 +2 位作者 张金平 蔡艳艳 张洋洋 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2015年第9期18-24,共7页

压电俘能器以其微型、环保、自供能的特点在微电子设备应用领域得到广泛关注。从压电俘能器常用的压电材料出发,简单总结了目前应用最广泛的压电陶瓷PZT、压电复合材料PVDF、1-3型压电纤维复合材料的性能和制备方法;阐述了压电俘能器的... 压电俘能器以其微型、环保、自供能的特点在微电子设备应用领域得到广泛关注。从压电俘能器常用的压电材料出发,简单总结了目前应用最广泛的压电陶瓷PZT、压电复合材料PVDF、1-3型压电纤维复合材料的性能和制备方法;阐述了压电俘能器的结构设计,在此基础上从提高压电能量俘获的效率和功率的角度重点介绍了接口电路的类型和俘获能量的效果,总结了压电俘能技术未来的研究趋势和方向。 展开更多

关键词 压电俘能 压电材料 综述 1-3型压电纤维复合材料 接口电路 双同步开关电感电路 能量俘获 效率

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基于TLP浮式风机的分块垂荡点吸式波浪能装置的实验研究 被引量：1

4

作者 张茴栋 许聪 史宏达 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1175-1186,共12页

面对海洋中庞大的波浪能资源,如何对其高效利用是目前仍需解决的一大难题。针对中国南海海域周期短、波高小的海况特点,本文提出一种与张力腿式平台(TLP)相结合的分块垂荡点吸收式波浪能装置模型。通过物理水池试验,测量分析分块浮子的... 面对海洋中庞大的波浪能资源,如何对其高效利用是目前仍需解决的一大难题。针对中国南海海域周期短、波高小的海况特点,本文提出一种与张力腿式平台(TLP)相结合的分块垂荡点吸收式波浪能装置模型。通过物理水池试验,测量分析分块浮子的水动力特性和波能捕获效率,同时与传统浮子的性能进行对比,探讨浮子分块后波浪能装置获能的优化效果。结果表明,分块浮子呈现出新的水动力特性,在低海况下装置对短周期波的能量捕获效率得到大幅提升,但在特定浪向角下会显著增大依附平台的纵摇运动,需要进一步优化张紧式系泊系统。 展开更多

关键词 分块点吸收式 波浪能装置 浮式风机平台 物理模型试验 获能效率

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基于碳捕集的太阳能-燃煤机组热力系统性能分析 被引量：5

5

作者 赵文升 白睿 +2 位作者 王营营 王继选 韩中合 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期439-446,共8页

针对碳捕集系统对燃煤机组热力性能方面的影响,以600 MW超临界汽轮机组为研究对象,研究燃烧后碳捕集的再生能耗,提出基于碳捕集的太阳能辅助燃煤机组热力系统集成方案,阐述该集成系统碳捕集的工作原理和吸收机理,对比分析太阳能碳捕集... 针对碳捕集系统对燃煤机组热力性能方面的影响,以600 MW超临界汽轮机组为研究对象,研究燃烧后碳捕集的再生能耗,提出基于碳捕集的太阳能辅助燃煤机组热力系统集成方案,阐述该集成系统碳捕集的工作原理和吸收机理,对比分析太阳能碳捕集集成系统较传统碳捕集系统在热力性能方面的优势。利用系统灵敏度分析法,计算太阳能集热器价格波动时在成本上与之相抗衡的煤价,为实际中燃煤机组碳捕集集成方式的选定提供依据。结果表明:在碳捕集率为85%,日照辐射强度为500 W/m^2,其他参数相同的情况下,太阳能碳捕集系统和传统燃煤碳捕集系统的热效率分别为43.604%和38.238%,按太阳能市价1800$/m^2计算,太阳能-燃煤机组碳捕集电站的发电成本为0.5577$/(k Wh)。 展开更多

关键词 太阳能 碳捕集 热效率 发电成本

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不同动力输出系统下多浮体波浪能转换装置性能研究

6

作者 杨雪儿 彭伟 +1 位作者 张颖男 于昕彤 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期113-121,共9页

[目的]旨在对一种兼具防波效果的多浮体波浪能转换装置(MBFWEC)进行动力输出系统控制优化。[方法]应用OpenFOAM程序构建数值波浪水槽,模拟5种不同PTO阻尼(线性阻尼、定常阻尼、线性弹簧阻尼、速度平方阻尼、跳跃阻尼)作用下多浮体波浪... [目的]旨在对一种兼具防波效果的多浮体波浪能转换装置(MBFWEC)进行动力输出系统控制优化。[方法]应用OpenFOAM程序构建数值波浪水槽,模拟5种不同PTO阻尼(线性阻尼、定常阻尼、线性弹簧阻尼、速度平方阻尼、跳跃阻尼)作用下多浮体波浪能转换装置与波浪的相互作用。同时,比较不同PTO阻尼作用下波能转换装置的能量俘获效率和消波性能。[结果]结果表明,多浮体波浪能转换装置的波浪能俘获效率最高可达52.6%,线性弹簧阻尼和跳跃阻尼作为基于线性阻尼的优化,对波浪能装置的波浪能俘获和防浪消波效果有一定程度的影响。综合考虑波浪能俘获和防浪消波作用,线性阻尼相比线性弹簧阻尼和跳跃阻尼更有优势。[结论]通过研究,找到了定常阻尼、速度平方阻尼等PTO的优势波浪区间,对多浮体的PTO阻尼设置优化有一定参考意义。 展开更多

关键词 多浮体波浪能转换装置 动力输出系统阻尼 能量俘获效率 消波性能

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一种多浮体铰接式波浪能装置的运动分析与俘获特性研究 被引量：3

7

作者 王文胜 姜家强 盛松伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期218-223,共6页

基于线性势流理论,利用总模态法对多浮体铰接波浪能装置“海星号”在波浪中的运动开展水动力学系数计算;然后基于矢量力学建立多浮体刚体运动学方程,并结合几何约束条件开展动态响应计算,获得最优俘获效率和最优负载阻尼;最后比较并分... 基于线性势流理论,利用总模态法对多浮体铰接波浪能装置“海星号”在波浪中的运动开展水动力学系数计算;然后基于矢量力学建立多浮体刚体运动学方程,并结合几何约束条件开展动态响应计算,获得最优俘获效率和最优负载阻尼;最后比较并分析“海星”波浪能装置的多浮体俘获效率,获得“海星”多浮体做功的俘获特性。研究表明:“海星”波浪能装置的多浮体四向迎波设计可拓宽装置最优俘获频带宽度,提高装置整体俘获效率;正向迎波与背向迎波俘获波浪能方式相比,小周期情况下,正向吸波浮体俘获效率较高,随着周期增大,正向吸波浮体俘获效率开始降低,背向吸波浮体俘获效率开始增大,极大周期情况下,正向吸波浮体和背向吸波浮体俘获效率趋于一致且趋近于零。 展开更多

关键词 波浪能 多浮体 俘获效率 “海星”波能装置

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基于非线性摆杆刚度机构的点吸式波能转换器

8

作者 黄修远 向仍进 +4 位作者 周潇 金华清 黄宇航 宋新华 毕仁贵 《吉首大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期40-44,共5页

为了稳定捕获海洋低频波能,设计了一种基于非线性摆杆刚度机构的点吸式波能转换器.通过在摆杆间添加简单的拉伸弹性元件,制作了紧凑的摆杆刚度装置.对非线性刚度结构进行了受力分析,结合Cummins方程,建立了非线性波能转换器的时域动力... 为了稳定捕获海洋低频波能,设计了一种基于非线性摆杆刚度机构的点吸式波能转换器.通过在摆杆间添加简单的拉伸弹性元件,制作了紧凑的摆杆刚度装置.对非线性刚度结构进行了受力分析,结合Cummins方程,建立了非线性波能转换器的时域动力学模型,并分析了规则波作用下点吸式波能转换器的波能转换特性.数值仿真结果表明,引入合适的非线性摆杆刚度机构可以提升系统在波浪激励下的运动响应,降低系统在波浪激励下运动响应峰值对应的频率,从而提高系统对于低频能量的捕获效率. 展开更多

关键词 刚度 波能转换器 非线性 频率 捕获效率

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振荡水翼弦向主动变形提高获能效率的机理研究

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作者 姜祎萌 姚慧岚 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期107-115,共9页

为探明振荡水翼弦向主动变形对获能效率的影响机理,应用结构变形方程结合动网格方法对水翼弦向变形进行主动控制,并通过求解雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-averaged Navier-Stokes, RANS)方程和Spalart-Allmaras(S-A)湍流模型,对具有... 为探明振荡水翼弦向主动变形对获能效率的影响机理,应用结构变形方程结合动网格方法对水翼弦向变形进行主动控制,并通过求解雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-averaged Navier-Stokes, RANS)方程和Spalart-Allmaras(S-A)湍流模型,对具有不同变形程度的振荡水翼获能过程进行数值模拟。分析了振荡水翼弦向主动变形对获能效率的影响规律,提出了考虑水翼运动和弦向柔性变形的有效攻角计算公式,并从一个周期内不同时刻漩涡同水翼相互作用、弦向压力分布以及有效攻角变化等角度对水翼获能差异进行分析,探讨水翼弦向主动变形影响下获能效率变化的根本原因。研究结果表明:相较于刚性水翼,振荡水翼弦向主动变形可以显著提高效率,可达19%,由结构变形引起的漩涡强度变化是获能效率提升的原因之一,但其作用比较有限,由结构变形导致有效攻角增大是效率提升的主要原因。 展开更多

关键词 振荡水翼 柔性变形 有效攻角 获能效率 数值模拟

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摆式波浪能发电数字控制式液压缸组研究 被引量：3

10

作者 鲍经纬 林勇刚 +1 位作者 李伟 刘宏伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2049-2055,共7页

提出可用于摆式波浪能转换装置的数字控制式液压缸组方案并介绍其工作原理。在建立数学模型的基础上进行AMESim和Matlab联合仿真分析,验证数字控制式液压缸组可进行压力调节,并且能够提高摆式波浪能转换装置的能量捕获效率的作用,该文... 提出可用于摆式波浪能转换装置的数字控制式液压缸组方案并介绍其工作原理。在建立数学模型的基础上进行AMESim和Matlab联合仿真分析,验证数字控制式液压缸组可进行压力调节,并且能够提高摆式波浪能转换装置的能量捕获效率的作用,该文完成了数字控制式液压缸组样机及测试系统的设计搭建并进行样机试验,试验结果可验证数字控制式液压缸组的可行性及仿真结论。 展开更多

关键词 数字控制式液压缸组(DCHCG) 波浪能 浮力摆 能量捕获效率 压力调节

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质量比对圆柱体流致振动能量捕获效率的影响 被引量：3

11

作者 白旭 乐智斌 张焱飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3325-3330,共6页

结合结构振动方程和非线性流体振子方程得到耦合模型并进一步得到能量捕获效率计算公式,根据Stappenbelt的实验设置对双自由度的圆柱体流致振动进行数值模拟,分析不同质量比在低阻尼比条件下的振动响应,发现随质量比增加,顺流向和横向... 结合结构振动方程和非线性流体振子方程得到耦合模型并进一步得到能量捕获效率计算公式,根据Stappenbelt的实验设置对双自由度的圆柱体流致振动进行数值模拟,分析不同质量比在低阻尼比条件下的振动响应,发现随质量比增加,顺流向和横向的振幅均减小。对无量纲振幅比的分析表明,阻尼比大于0.1时,不同质量比下的顺流向振动比横向振动更小,可忽略。能量捕获效率分析结果指出低质量比条件具有较高的捕获效率,对比不同阻尼比条件发现,在阻尼比为0.05且质量比最低时出现最高的捕获效率38%。 展开更多

关键词 海流能 流致振动 质量比 运动响应 捕获效率

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燃煤电厂烟气CO_2捕集过程中再生能耗的研究 被引量：3

12

作者 李海涛 毛松柏 +1 位作者 陈曦 汪东 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1925-1928,1945,共5页

在自行设计搭建的3~5 Nm^3/h的模试试验装置上,考察了不同再生能耗与新型胺基溶剂的吸收容量、再生性能和捕集率的关系,在此基础上,考察了新型胺基溶剂在不同的工艺参数(溶液循环量、原料气CO_2含量)条件下对再生能耗的影响。结果表明,... 在自行设计搭建的3~5 Nm^3/h的模试试验装置上,考察了不同再生能耗与新型胺基溶剂的吸收容量、再生性能和捕集率的关系,在此基础上,考察了新型胺基溶剂在不同的工艺参数(溶液循环量、原料气CO_2含量)条件下对再生能耗的影响。结果表明,在保证CO_2捕集率>90%条件下,新型胺基溶剂B的再生能耗较MEA法降低40%。 展开更多

关键词 燃煤电厂 胺法脱碳 CO2 再生能耗 吸收容量 捕集率

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底铰摆式波浪能转换装置实验研究 被引量：3

13

作者 史宏达 张雨晴 +1 位作者 赵晨羽 李向南 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期150-155,共6页

通过理论分析和物理模型实验相结合的方法,系统研究底铰接摆式波浪能转换装置在双向和单向2种不同PTO阻尼作用下的最大功率及俘获效率等水动力性能,同时探究不同浮力摆摆板形式对装置输出功率的影响。实验结果表明:浮力摆在双向阻尼下,... 通过理论分析和物理模型实验相结合的方法,系统研究底铰接摆式波浪能转换装置在双向和单向2种不同PTO阻尼作用下的最大功率及俘获效率等水动力性能,同时探究不同浮力摆摆板形式对装置输出功率的影响。实验结果表明:浮力摆在双向阻尼下,装置的能量转换效率和受力特性均优于单向阻尼作用时,建议对底铰摆式波能转换装置施加双向阻尼。 展开更多

关键词 波浪能转换 水动力性能 阻尼 浮力摆 俘获效率 底铰摆式

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摆式波能转换装置水动力特性频域分析 被引量：3

14

作者 陈文 滕斌 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第6期59-67,共9页

基于势流理论,建立波浪与摆式波能转换装置作用的三维频域分析模型。应用数值模型对两种质量的摆式波能转换装置进行水动力分析,在考虑粘性阻尼作用的条件下,计算传动系统的最优扭阻系数。在最佳工况下,开展了波浪频率对摆板运动响应和... 基于势流理论,建立波浪与摆式波能转换装置作用的三维频域分析模型。应用数值模型对两种质量的摆式波能转换装置进行水动力分析,在考虑粘性阻尼作用的条件下,计算传动系统的最优扭阻系数。在最佳工况下,开展了波浪频率对摆板运动响应和俘获能量影响的系统研究,给出了波浪最佳频率范围、摆板振幅、能量俘获效率以及摆板表面的波动压强。 展开更多

关键词 波能转换装置 摆式 水动力特性 频域模型 波动压强 俘获效率

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质量阻尼比对圆柱体流致振动捕能效率的影响 被引量：1

15

作者 白旭 韩传煜 孙海 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1274-1280,共7页

针对水下流致振动式捕能装置最优捕能制造参数的设计,建立了水流-振子-载荷耦合运动模型,推导了尾流振子模型,计算不同质量比、阻尼比条件下圆柱振子在不同约化速度下的振动状况,进而模拟出不同工况下的捕能效率。依据模拟结果拟合分析... 针对水下流致振动式捕能装置最优捕能制造参数的设计,建立了水流-振子-载荷耦合运动模型,推导了尾流振子模型,计算不同质量比、阻尼比条件下圆柱振子在不同约化速度下的振动状况,进而模拟出不同工况下的捕能效率。依据模拟结果拟合分析,提出捕能效率最大时,阻尼比随质量比变化的拟合公式。研究结果表明:捕能效率与质量比成负相关,但在不同质量比条件下存在最佳阻尼比。振子在质量比为1.1,阻尼比为0.148时,取最大值14.50%。拟合公式能较好预测最优阻尼比,对模拟及实际工程的设计制造具有参考价值。 展开更多

关键词 流致振动 涡激振动 质量比 阻尼比 单自由度 刚性 捕能效率 最优捕能效率

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无叶片风力机捕能柱涡激摆动特性及捕能效率 被引量：2

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作者 龚曙光 吴兴豪 +2 位作者 卢海山 谢桂兰 张建平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期21-28,共8页

针对无叶片风力机捕能柱的涡激摆动特性,构建捕能柱系统简化的质量-阻尼-弹簧振动模型,推导其固有频率与捕能效率的计算式,并结合k-ωSST湍流模型和动网格方法,建立捕能柱涡激摆动的仿真模型并进行验证,探究捕能柱质量比、系统阻尼比和... 针对无叶片风力机捕能柱的涡激摆动特性,构建捕能柱系统简化的质量-阻尼-弹簧振动模型,推导其固有频率与捕能效率的计算式,并结合k-ωSST湍流模型和动网格方法,建立捕能柱涡激摆动的仿真模型并进行验证,探究捕能柱质量比、系统阻尼比和固有频率对其涡激摆动特性与捕能效率的影响。结果表明:捕能柱涡激摆动最大摆幅与捕能效率均发生在频率比f*≈1即锁频之处;减小捕能柱质量比与系统阻尼比可增大无叶片风力机的捕能效率;当风速增大时可通过提高系统固有频率,以增大捕能柱的摆动幅度和捕能效率,且雷诺数越大则捕能柱的最大摆幅越大。 展开更多

关键词 涡激振动 固有频率 阻尼比 无叶片风力机 捕能效率 质量比

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等强度梁式压-磁耦合振动俘能器的性能分析 被引量：2

17

作者 马天兵 尹梦涵 +1 位作者 胡伟康 贾世盛 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期696-701,共6页

为进一步提高压电振动俘能器在低频振动环境下的俘能效率,提出了一种等强度梁式压-磁耦合振动俘能器结构。在传统压-磁耦合结构的基础上引入了梯形等强度梁,通过仿真和实验与矩形梁、复合梁进行了对比,并对单一压电式、单一磁电式和压-... 为进一步提高压电振动俘能器在低频振动环境下的俘能效率,提出了一种等强度梁式压-磁耦合振动俘能器结构。在传统压-磁耦合结构的基础上引入了梯形等强度梁,通过仿真和实验与矩形梁、复合梁进行了对比,并对单一压电式、单一磁电式和压-磁耦合式俘能器进行了机电耦合特性分析。结果表明:当外界激励振强度为0.5g,最优负载为50 kΩ时,压-磁耦合振动俘能器的最大输出功率可达5.6 mW,其最大输出功率大于单一压电式和单一磁电式俘能器。与矩形梁式俘能器相比,提出的梯形梁式压-磁耦合振动俘能器俘能效率和压电片的利用率均有所提高。 展开更多

关键词 低频振动 压-磁耦合 等强度梁 机电耦合特性 俘能效率

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一种新型鲸鱼式潮流能发电装置的设计与试验研究 被引量：1

18

作者 王世明 李泽宇 +1 位作者 申玉 陈炳 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期128-135,共8页

为了进一步提高潮流能的利用率,提出了一种新型鲸鱼式潮流能发电装置。借鉴风机叶片设计方法及水平轴水轮机的设计原理,利用结构力学、流体力学和CFD相关方法,对该装置的螺旋桨叶、导流筒和固定桩等部件进行了设计研究,从获能效果、装... 为了进一步提高潮流能的利用率,提出了一种新型鲸鱼式潮流能发电装置。借鉴风机叶片设计方法及水平轴水轮机的设计原理,利用结构力学、流体力学和CFD相关方法,对该装置的螺旋桨叶、导流筒和固定桩等部件进行了设计研究,从获能效果、装置可靠性和发电功率等方面进行了优化设计,并通过900W样机试验验证了设计的有效性。试验结果显示,海流高潮期装置最大发电功率可达到980W,一天内大约有4个缓潮期,此间发电功率明显下降,但持续时间不长,总体平均发电功率在800W上下;同时潮流能轮机启动流速在0.41m/s左右,有着良好的低速启动性能。 展开更多

关键词 潮流能 发电功率 鲸鱼式 发电装置 获能效率 螺旋桨叶 导流筒

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振荡浮子式波能发电浮堤一体化装置性能研究 被引量：1

19

作者 陈子和 嵇春艳 +1 位作者 郭建廷 卞向前 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第10期22-30,共9页

文章提出一种带消波水道的方箱型浮式防波堤与振荡浮子式波浪能发电一体化装置概念设计方案,应用ANSYS Fluent软件,通过锚泊线准静态法、多体耦合动力学理论与Newmark-β法对一体化装置进行耦合水动力计算,分析不同阻尼及水道构型参数... 文章提出一种带消波水道的方箱型浮式防波堤与振荡浮子式波浪能发电一体化装置概念设计方案,应用ANSYS Fluent软件,通过锚泊线准静态法、多体耦合动力学理论与Newmark-β法对一体化装置进行耦合水动力计算,分析不同阻尼及水道构型参数对集成系统消波与俘能效率的影响。结果表明,在阻尼选取区间内,线性等效电磁阻尼的俘能效率整体上大于Coulomb等效液压阻尼,增加浮子质量或增加线性阻尼系数,均可提升一体化装置的俘能效率,而对消波性能影响甚微。减小出口宽度,对俘能效率的提升有利并能提升消波性能。当消波水道入口完全浸没于水下时,俘能效率相对更高,消波效果更优。这种新颖的一体化装置构型为后续相关的消波与波浪能转换耦合水动力模型研究提供了思路与借鉴。 展开更多

关键词 波能转换装置 浮式防波堤 消波水道 振荡浮子 俘能效率 黏性CFD理论

原文传递

非线性铰接浮体波能转换器的动力学特性研究

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作者 刘家瑞 张海成 +1 位作者 周潇 徐道临 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第5期57-69,共13页

针对传统铰接浮体波能转换器捕获效率低、频带窄的瓶颈,提出一种新型高效波能捕获仿生非线性连接结构。该连接结构具有转动负刚度效应,可起到被动相位控制作用,提高系统的波能捕获效率。首先,基于海蛇脊柱骨结构的柔性约束机理,设计了... 针对传统铰接浮体波能转换器捕获效率低、频带窄的瓶颈,提出一种新型高效波能捕获仿生非线性连接结构。该连接结构具有转动负刚度效应,可起到被动相位控制作用,提高系统的波能捕获效率。首先,基于海蛇脊柱骨结构的柔性约束机理,设计了一种高效波浪能捕获仿生连接结构,该结构由球窝结构、球头、翅状突出物和类肌肉柔性结构组成;其次,基于线性波浪理论和Cummins方程,建立两模块非线性波能转换器的动力学模型,并采用谐波平衡法解析求解非线性控制方程;最后,开展了数值模拟研究,分析了规则波激励下该新型波能转换器的波能转换特性。结果表明:通过引入新型高效仿生连接结构,可有效降低系统的等效固有频率;当连接器的负刚度结构调整到合适参数时,系统的弹性力可以在纵摇相平面上形成一个椭圆势阱,其椭圆势阱的长轴接近铰接浮体系统相对纵摇运动的模态方向,由此驱动两个模块的相对纵摇运动趋于反相,起到被动相位控制的作用。 展开更多

关键词 波浪能 铰接浮体 波能转换器 连接结构 捕获效率

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