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点式波浪能发电装置齿轮传动系统可靠性研究 被引量:3
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作者 何孔德 周鹏飞 +3 位作者 何雪辉 方子帆 杨蔚华 刘绍鹏 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第1期33-42,共10页
针对点式波浪采集系统中齿轮传动系统动力学特性及动态可靠性问题,结合中国海域波浪的波况特点,考虑波浪的随机性和不稳定性,在模拟实际波浪激励的基础上,建立了齿轮传动系统的动力学模型,求解了随机波浪载荷作用下的系统动态响应。采... 针对点式波浪采集系统中齿轮传动系统动力学特性及动态可靠性问题,结合中国海域波浪的波况特点,考虑波浪的随机性和不稳定性,在模拟实际波浪激励的基础上,建立了齿轮传动系统的动力学模型,求解了随机波浪载荷作用下的系统动态响应。采用雨流计数法,统计分析了齿轮接触应力的时间历程,得到了各齿轮副接触应力谱和概率分布函数。基于应力-强度干涉模型随机过程函数,采用Monte Carlo方法计算分析了齿轮传动系统的可靠度随时间的变化规律。结果表明,在20年内齿轮传动系统的可靠度随着时间的增加逐渐降低,最终可靠度均在0.8左右,齿轮5对传动系统可靠性的影响最大,为了使波浪能发电传动系统正常运行,应该及时更换齿轮5。 展开更多
关键词 波浪能发电 齿轮传动系统 随机载荷 动力学 动态可靠性
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浮子式直线驱动远海海浪发电装置制造及性能检测实验 被引量:1
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作者 黄威龙 白欣 +3 位作者 刘颖臻 甘霖 吴宏佳 曾育锋 《大学物理实验》 2019年第4期58-61,共4页
方案设计了一种基于浮子式的直线驱动远海海浪发电装置,实验中利用直线往返电机、半圆柱体泡沫块、水波挡板等模拟远海的海浪。运用直线驱动发电装置进行发电,减少能量在传输过程中的损耗。通过两个感应线圈串联然后探究线圈距离与强磁... 方案设计了一种基于浮子式的直线驱动远海海浪发电装置,实验中利用直线往返电机、半圆柱体泡沫块、水波挡板等模拟远海的海浪。运用直线驱动发电装置进行发电,减少能量在传输过程中的损耗。通过两个感应线圈串联然后探究线圈距离与强磁铁数量之间的最佳匹配数值及对发电效果的影响,最终获得数据并制造出能够稳定发电的装置。同时,在数据监测方面还加入了LED灯、数字显示屏、数码管等进行精确的数据测量。最后,本装置利用多按键式人机互动的方法,使得装置可以作为教具在高中课堂中进行教学,也可以作为科技展示作品,为大众介绍海浪发电、能量转换的概念。 展开更多
关键词 直线驱动 海浪势能 海浪发电
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共振直驱式浮力摆波能发电装置动力学研究 被引量:1
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作者 姚涛 王志华 +1 位作者 张旭东 王玉龙 《海洋技术学报》 2020年第5期72-78,共7页
为提升浮力摆式波能转换装置的效率,基于摇杆—滑块—弹簧模型设计了一种由浮力摆直接驱动电磁式直线发电的波能转换装置,其中直线发电模块一端处连接有弹簧,与浮力摆形成复合振动。建立了波能转换装置的物理模型,基于频域势流理论推导... 为提升浮力摆式波能转换装置的效率,基于摇杆—滑块—弹簧模型设计了一种由浮力摆直接驱动电磁式直线发电的波能转换装置,其中直线发电模块一端处连接有弹簧,与浮力摆形成复合振动。建立了波能转换装置的物理模型,基于频域势流理论推导浮力摆所受到的波浪激振力矩、附加惯性力矩,分析波能装置中浮力摆及位于滑块位置处的直线发电机构的运动学特征。基于ADINA实现浮力摆与给定参数下的波浪域流固耦合数值模拟,计算浮力摆与波浪的流固耦合界面力。为进一步分析直线发电模块所连接弹簧对波能装置发电效率的影响,分别设置为无弹簧、弹簧刚度系数为100 N/m和弹簧刚度系数为800 N/m三种不同的连接弹簧参数,分析弹簧参数对直线发电模块运动学响应的影响。研究结果表明:施加弹簧可有效提升浮力摆波能转换效率;当所施加弹簧刚度系数与直线发电模块所形成的结构固有频率接近波浪激振频率时,系统形成共振,运动学响应最大,可实现浮力摆式波能转换装置的优化设计及改进。 展开更多
关键词 波浪发电 浮力摆 流固耦合 数值仿真 振动
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波浪能发电装置液固耦合流体增频特性研究 被引量:1
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作者 姜宽舒 郭建斌 王江 《人民长江》 北大核心 2014年第4期80-84,共5页
我国近海区域海浪呈现低频低幅特点,而实现增频、增幅就成为高效波浪发电的关键技术。借助于Flow-Simulation仿真软件的仿真方法,对1:1~4:1等几种变径比内腔流道结构开展研究,对比分析了在低频、低幅海浪激励时,液态介质受迫惯性... 我国近海区域海浪呈现低频低幅特点,而实现增频、增幅就成为高效波浪发电的关键技术。借助于Flow-Simulation仿真软件的仿真方法,对1:1~4:1等几种变径比内腔流道结构开展研究,对比分析了在低频、低幅海浪激励时,液态介质受迫惯性振动呈现的液压增频、增幅响应。研究结果表明,优化变径比的液压增频、增幅响应,可以自适应增强作用在弹性薄膜上的表面力和形变量,从而减少能量转换过程的机械能损失,达到波浪能高效吸纳转化的研究目标。 展开更多
关键词 波浪能发电 流体增频 流道结构优化 流体仿真
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海洋波能发电的现状与前景 被引量:70
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作者 任建莉 钟英杰 +1 位作者 张雪梅 徐璋 《浙江工业大学学报》 CAS 2006年第1期69-73,共5页
波浪能是海洋能源中蕴藏最为丰富的能源之一,也是海洋能利用研究中近期研究最多的海洋能源,其开发利用技术已趋于成熟,正在进入或接近于商业化发展阶段.针对海洋波浪能发电技术的基本原理、能量转换系统等作了全面综述,介绍了国内外海... 波浪能是海洋能源中蕴藏最为丰富的能源之一,也是海洋能利用研究中近期研究最多的海洋能源,其开发利用技术已趋于成熟,正在进入或接近于商业化发展阶段.针对海洋波浪能发电技术的基本原理、能量转换系统等作了全面综述,介绍了国内外海洋波能发电技术的进展和主要波能装置,而其中一些计划的成功实施,有力地推动了波能转换的技术进步及其在世界范围内的竞争力.同时也分析了波浪能研究和利用的发展目标和方向,指出我国波浪能利用对于沿海地区海洋资源的开发和远离大陆海岛的发展有着十分重要的意义. 展开更多
关键词 海洋波浪能 波能转换 发电 新能源
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海洋波浪能发电装置的研究现状与发展前景 被引量:51
6
作者 张丽珍 羊晓晟 +1 位作者 王世明 梁拥成 《湖北农业科学》 北大核心 2011年第1期161-164,共4页
海洋波浪能作为一种清洁环保并且可再生的新型能源已经吸引了世界各国科学人员的目光,并已取得一定的研究成果。介绍了海洋波浪能发电装置的原理,对海洋波浪能发电装置进行了分类,总结了几种典型海洋波浪能发电装置的优缺点,并针对现阶... 海洋波浪能作为一种清洁环保并且可再生的新型能源已经吸引了世界各国科学人员的目光,并已取得一定的研究成果。介绍了海洋波浪能发电装置的原理,对海洋波浪能发电装置进行了分类,总结了几种典型海洋波浪能发电装置的优缺点,并针对现阶段国内外研究现状指出目前存在的问题和今后海洋波浪能发电装置的发展前景。 展开更多
关键词 新型能源 海洋波浪能 发电装置 发展前景
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鹰式波浪能发电装置发电系统研究 被引量:26
7
作者 盛松伟 张亚群 +2 位作者 王坤林 叶寅 游亚戈 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第9期1422-1426,共5页
文章首先对鹰式波浪能发电装置能量转换系统进行分类,分析了各系统的组成及工作原理,设计了一种液压式和直驱式组合的发电系统,通过模型试验优化了系统中的参数配置,提高了能量转换效率,最后通过实海况试验验证了"鹰式一号"... 文章首先对鹰式波浪能发电装置能量转换系统进行分类,分析了各系统的组成及工作原理,设计了一种液压式和直驱式组合的发电系统,通过模型试验优化了系统中的参数配置,提高了能量转换效率,最后通过实海况试验验证了"鹰式一号"波浪能发电装置的发电系统设计方案的可行性。 展开更多
关键词 波浪能发电装置 鹰式一号 发电系统 实海况试验
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海洋波浪能发电技术的发展与应用 被引量:20
8
作者 沈利生 张育宾 《能源研究与管理》 2010年第4期55-58,共4页
随着世界能源的日趋紧张和环境问题的日益凸显,海洋波浪能作为一种清洁、可再生能源而备受世界各国的重视。文章首先介绍了波浪能的定义、成因与优点,针对海洋波浪能发电技术的基本原理、能量转换系统等作了全面综述,介绍了国内外海洋... 随着世界能源的日趋紧张和环境问题的日益凸显,海洋波浪能作为一种清洁、可再生能源而备受世界各国的重视。文章首先介绍了波浪能的定义、成因与优点,针对海洋波浪能发电技术的基本原理、能量转换系统等作了全面综述,介绍了国内外海洋波浪能发电技术的进展和主要波能装置。 展开更多
关键词 波浪能 波浪能发电 波能转换装置 新能源
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波浪能发电技术的研究现状与发展前景 被引量:20
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作者 刘延俊 贾瑞 张健 《海洋技术学报》 2016年第5期100-104,共5页
海洋波浪能由于具有可再生、绿色环保和储量丰富的特点,已经引起越来越多国家的重视。文中介绍了波浪能的定义、成因和特点,对波浪能发电装置进行分类总结,阐述各类装置工作原理及特点。基于上述总结,分析了波浪发电装置需要解决的问题... 海洋波浪能由于具有可再生、绿色环保和储量丰富的特点,已经引起越来越多国家的重视。文中介绍了波浪能的定义、成因和特点,对波浪能发电装置进行分类总结,阐述各类装置工作原理及特点。基于上述总结,分析了波浪发电装置需要解决的问题,对世界波浪能发电装置发展进行展望。 展开更多
关键词 波浪能 波浪能发电装置 研究现状 发展前景
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液压蓄能式波浪能装置发电系统的特性 被引量:19
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作者 王坤林 田联房 +3 位作者 王孝洪 游亚戈 盛松伟 张亚群 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期25-31,共7页
分析了液压蓄能式波浪能转换器(WEC)的工作原理和优势;根据液压马达和永磁同步发电机的数学方程推导出了发电系统的4个基本特性,分析了蓄能器压力和发电机负载对转速、电压和功率的影响;针对液压蓄能式WEC发电系统的两种工作模式——恒... 分析了液压蓄能式波浪能转换器(WEC)的工作原理和优势;根据液压马达和永磁同步发电机的数学方程推导出了发电系统的4个基本特性,分析了蓄能器压力和发电机负载对转速、电压和功率的影响;针对液压蓄能式WEC发电系统的两种工作模式——恒电阻模式和恒转速模式,建立了液压蓄能式WEC发电系统的Matlab/Simulink仿真模型,并进行了仿真实验,结果验证了关于液压蓄能式WEC发电系统特性推理的正确性. 展开更多
关键词 波浪能 发电装置 液压蓄能发电系统 MATLAB 仿真分析
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波浪能发电系统转换效率实验室测试技术研究 被引量:16
11
作者 崔琳 王海峰 +4 位作者 熊焰 郭毅 黄勇 王鑫 杨立 《海洋技术》 北大核心 2009年第2期115-118,共4页
对波浪能发电系统的转换效率的测试技术开展研究,着重探讨波浪能发电系统转换效率的实验室测试方法和技术手段。
关键词 波浪能 发电 转换效率 实验室 测试技术
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波浪能发电技术研究进展 被引量:15
12
作者 顾煜炯 谢典 耿直 《电网与清洁能源》 北大核心 2016年第5期83-87,共5页
波浪能是一种清洁可再生的新型能源,已经吸引了各国研究者的目光,开展了相关的研究并已取得一定的成果。文章介绍了各种波浪能发电装置的原理,对海洋波浪能发电装置进行了分类,总结了几种典型海洋波浪能发电装置的优缺点,列举了一些国... 波浪能是一种清洁可再生的新型能源,已经吸引了各国研究者的目光,开展了相关的研究并已取得一定的成果。文章介绍了各种波浪能发电装置的原理,对海洋波浪能发电装置进行了分类,总结了几种典型海洋波浪能发电装置的优缺点,列举了一些国内外较为成功的波浪能示范电站,并针对现阶段国内外研究现状指出今后波浪能发电装置的发展趋势及前景。 展开更多
关键词 波浪能 发电装置 转化效率
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一种波浪发电装置用低速双动子永磁直线电机运行机理研究 被引量:15
13
作者 张静 余海涛 施振川 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期4553-4562,共10页
提出了一种用于直驱式波浪发电装置的短行程、低速、双动子双侧Halbach永磁阵列直线电机。研究该电机的运行机理及电磁特性,通过优化电机永磁体结构提高电机磁能密度及发电效率,降低电机磁阻力。首先,根据电机的电磁负荷、运动行程和平... 提出了一种用于直驱式波浪发电装置的短行程、低速、双动子双侧Halbach永磁阵列直线电机。研究该电机的运行机理及电磁特性,通过优化电机永磁体结构提高电机磁能密度及发电效率,降低电机磁阻力。首先,根据电机的电磁负荷、运动行程和平均速度,给出电机模型的初始设计结构和参数,采用磁场分析法辅助有限元法分析电机电磁特性,验证电机模型的正确性。其次,对Halbach永磁阵列拓扑结构及其磁场分布进行计算与分析,研究电机径向磁通密度增强原理与电机轴向磁通密度抵消原理,对电机双侧Halbach永磁结构进行优化,提高电机磁能密度及输出电压幅值,降低电机轴向磁阻力,减少电机低速运行过程中的振动;研究电机在恒速及正弦速度下的电动势曲线,并计算电机的输出效率。最后,采用一台圆筒形永磁直线电机验证在不同波浪参数下的输出电压曲线。分析与计算结果表明双动子双侧Halbach永磁阵列直线电机较其他类型电机具有磁能密度高、磁阻力波动小及输出效率高的优势。 展开更多
关键词 直线电机 HALBACH 永磁阵列 磁阻力 有限元法 波浪发电
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国外波浪能开发利用技术进展 被引量:14
14
作者 李永国 汪振 +1 位作者 王世明 吕超 《工程研究(跨学科视野中的工程)》 CSCD 2014年第4期371-382,共12页
对波浪能发电装置进行更系统的分类总结,介绍了国外几种主要的波浪能发电装置(振荡水柱式、摆式、筏式、鸭式、振荡浮子式),阐述其基本工作原理与相应的最新技术应用情况。在优化现有技术的基础上,介绍国外在波浪能发电技术基础上研发... 对波浪能发电装置进行更系统的分类总结,介绍了国外几种主要的波浪能发电装置(振荡水柱式、摆式、筏式、鸭式、振荡浮子式),阐述其基本工作原理与相应的最新技术应用情况。在优化现有技术的基础上,介绍国外在波浪能发电技术基础上研发的基于新原理的或改进的各种波浪能发电技术。重点揭示了波浪能开发利用技术所面临的三大关键性问题(发电效率与稳定性、生存可靠性、成本),并提出相应的解决方法。最后,总结得出波浪能发电技术的发展趋势是高效率、高可靠性、低造价;研发趋势是基于新原理的或改进的波浪能发电技术,考虑与其他能源发电技术集成与综合利用,由波浪能近岸应用向深海应用发展。 展开更多
关键词 波浪能 波浪能发电装置 发电效率 生存可靠性 发电成本
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中国波浪能技术进展与未来趋势 被引量:10
15
作者 路晴 史宏达 《海岸工程》 2022年第1期1-12,共12页
我国化石资源供需紧张而波浪能储量十分丰富。近十年来,我国波浪能研发技术日趋成熟,“十四五”规划背景下波浪能开发利用之势更是方兴未艾。掌握我国现阶段波浪能利用技术现状并更好地把控波浪能利用技术未来发展趋势方能进一步推动我... 我国化石资源供需紧张而波浪能储量十分丰富。近十年来,我国波浪能研发技术日趋成熟,“十四五”规划背景下波浪能开发利用之势更是方兴未艾。掌握我国现阶段波浪能利用技术现状并更好地把控波浪能利用技术未来发展趋势方能进一步推动我国波浪能技术进步和开发利用。基于此,本文阐述了波浪能发电技术的主要形式并对其原理进行了介绍;列举了不同类型的典型波浪能转换装置及其技术手段,总结归纳了我国近十年在波浪能发电技术方面的进展;并从多自由度阵列发电、多能互补耦合发电和多功能综合平台利用三个方面对波浪能发电技术的未来发展趋势做出了合理展望。 展开更多
关键词 波浪能发电技术 波浪能转换装置 多自由度阵列发电 多能互补耦合发电 多功能平台综合利用
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全球海域波浪能资源评估的研究进展 被引量:11
16
作者 郑崇伟 李崇银 《海洋预报》 2016年第3期76-88,共13页
日益严峻的资源危机、环境危机给人类的生存与可持续发展造成了严重威胁。安全、无污染、储量大、分布广、可再生等诸多优点使得波浪能资源成为时代的宠儿。高效展开海浪发电、海水淡化等波浪能开发工作,将有效促进人类社会的可持续发... 日益严峻的资源危机、环境危机给人类的生存与可持续发展造成了严重威胁。安全、无污染、储量大、分布广、可再生等诸多优点使得波浪能资源成为时代的宠儿。高效展开海浪发电、海水淡化等波浪能开发工作,将有效促进人类社会的可持续发展。但是,波浪能资源的不稳定性、季节性和区域性差异也增加了其开发难度。资源开发,评估先行。文章首先分析了波浪能资源的优势与不足,探讨了国内外波浪能资源评估的研究进展,重点梳理了中国近海的波浪能资源评估现状,进一步展望了未来波浪能资源评估的焦点,期望可以为海浪发电、海水淡化等波浪能开发工作提供参考,缓解能源危机、环境危机,提高边远海岛的生存能力,为南海岛礁建设、"21世纪海上丝绸之路"建设、以及人类社会的共同繁荣进步尽绵薄之力。 展开更多
关键词 波浪能 资源评估 海浪发电 海水淡化 可持续发展
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摆式海洋波浪能量转换原理与应用 被引量:9
17
作者 石世宁 訚耀保 《液压气动与密封》 2013年第1期1-5,共5页
摆式海洋波浪能量转换装置具有转换效率高、成本较低等优点,将会越来越多地用于发电系统并接入电网。该文介绍摆式海洋波浪能发电装置的基本原理,综述国内外几种典型的摆式波浪发电装置及其运行情况,包括日本推摆式波浪发电装置、中国... 摆式海洋波浪能量转换装置具有转换效率高、成本较低等优点,将会越来越多地用于发电系统并接入电网。该文介绍摆式海洋波浪能发电装置的基本原理,综述国内外几种典型的摆式波浪发电装置及其运行情况,包括日本推摆式波浪发电装置、中国大管岛悬挂摆式波浪发电装置、芬兰WaveRoller海浪发电机和英国WRASPA波浪发电装置等的液压转换原理和特点。 展开更多
关键词 海洋能 波浪能量转换装置 摆式 发电装置 液压传动
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台湾周边海域波浪能资源研究 被引量:9
18
作者 郑崇伟 林刚 邵龙潭 《自然资源学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2013年第7期1179-1186,共8页
利用近5 a的实测海浪数据,定义了波浪能资源开发的可用波高,从波浪能流密度的大小、波周期、波浪能资源开发的可用波高出现频率、波浪能资源储量等方面着手,对台湾周边海域的波浪能资源进行分析,为海浪发电、海水淡化等波浪能资源开发... 利用近5 a的实测海浪数据,定义了波浪能资源开发的可用波高,从波浪能流密度的大小、波周期、波浪能资源开发的可用波高出现频率、波浪能资源储量等方面着手,对台湾周边海域的波浪能资源进行分析,为海浪发电、海水淡化等波浪能资源开发工作提供科学依据。研究发现:①台湾周边大部分海域的能流密度在3 kW/m以上,相对大值区分布于基隆、澎湖、花莲、成功大武附近海域,成功大武附近海域的年平均能流密度高达7.15 kW/m。能流密度在1月和10月最大,7月为全年最低。②台湾岛西部海域的海浪波周期多在4.5~5.5 s,台湾岛以东海域、北部的基隆附近海域、南部的鹅銮鼻附近海域的波周期在6.0 s左右。③台湾周边海域可用波高出现的频率整体较高,其中1月和10月出现频率明显大于4月和7月。④台湾周边海域的波浪能资源总储量在2×104kWh.m-1以上,高值区分布于台湾北部的基隆附近海域、台湾东部的花莲附近海域、台湾东南部的成功大武附近海域、位于台湾海峡的澎湖附近海域,高雄附近海域为低值区。⑤台湾周边海域波浪能资源的富集区分布于基隆附近海域、花莲附近海域、成功大武附近海域以及澎湖附近海域,相对贫乏区分布于高雄附近海域。 展开更多
关键词 台湾周边海域 波浪能资源 海浪发电 能流密度 可用波高 波浪能资源储量
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一种振荡浮子式波浪能发电装置的实验研究 被引量:11
19
作者 顾煜炯 谢典 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期551-557,共7页
在已有的波浪能发电研究基础上,以一种振荡浮子和液压系统结合的波浪能发电装置为研究对象,在华北电力大学海洋能研究实验室进行模型试验,之后进一步在厦门海域进行工程样机实海况运行试验,重点研究该装置的波浪能量吸收率、运行稳定性... 在已有的波浪能发电研究基础上,以一种振荡浮子和液压系统结合的波浪能发电装置为研究对象,在华北电力大学海洋能研究实验室进行模型试验,之后进一步在厦门海域进行工程样机实海况运行试验,重点研究该装置的波浪能量吸收率、运行稳定性等性能。试验表明:该波能转换装置运行平稳、能量转换效率较高,且结构简单、建造成本较低,具有实用价值及进一步研究的科研价值。 展开更多
关键词 波浪能发电 振荡浮子 液压传动 能量吸收率 实验研究
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水电与新能源机遇与挑战:波浪能发电技术研究进展 被引量:10
20
作者 陈启卷 高功正 +2 位作者 岳旭辉 耿大洲 徐磊 《水电与新能源》 2020年第8期1-6,共6页
针对当前波浪能发电技术存在的问题,武汉大学经过多年的研究,提出了具有完全自主知识产权的浮力摆式主动共振波能转换装置。该装置利用完全浸没于水下的浮力摆在波浪激励下绕水平轴摆动进而带动发电机发电,并通过调整浮力摆内部配重的... 针对当前波浪能发电技术存在的问题,武汉大学经过多年的研究,提出了具有完全自主知识产权的浮力摆式主动共振波能转换装置。该装置利用完全浸没于水下的浮力摆在波浪激励下绕水平轴摆动进而带动发电机发电,并通过调整浮力摆内部配重的上下位置改变其静水回复力矩和转动惯量,同时调节等效刚度和等效惯量以改变自振频率,实现浮力摆与波浪的共振。研究和试验结果表明,该装置已具备实现宽频带全海况共振取能和高效发电的客观条件,且其生存可靠性高、结构简单、自身动力需求小等特点。 展开更多
关键词 波浪能发电 原理 分类 研究进展 发展前景
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