用于網(wǎng)標(biāo)燈的新型波浪能發(fā)電裝置的可行性研究與設(shè)計(jì).pdf

1、能源是關(guān)系著人類存亡發(fā)展不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著社會進(jìn)步能源消耗加劇，生存環(huán)境也在惡化。面臨人們都在關(guān)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(jìn)行研究和開發(fā)，針對海洋波浪能研究設(shè)計(jì)了相應(yīng)的波能轉(zhuǎn)換裝置。
　　本文以浙江省公益技術(shù)應(yīng)用研究項(xiàng)目“點(diǎn)吸收浮式海洋波浪能網(wǎng)標(biāo)燈研制”為基礎(chǔ)，針對海洋漁業(yè)作業(yè)對網(wǎng)標(biāo)燈等夜間作業(yè)照明工具的供電需求，結(jié)合目前國內(nèi)外現(xiàn)有的波浪能發(fā)電裝置，研究和設(shè)計(jì)了一種基于波浪能

2、發(fā)電的微小型網(wǎng)標(biāo)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(zhuǎn)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(yùn)動仿真和樣機(jī)測試的思路進(jìn)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(gè)方面展開工作:
　　(1)結(jié)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(shè)計(jì)方案，本文擬采用點(diǎn)吸收浮子式的方式來實(shí)現(xiàn)波浪能的俘獲進(jìn)而實(shí)現(xiàn)到電能的轉(zhuǎn)化。
　　(2)以線性

3、波浪理論為基礎(chǔ)，擬采用弗汝德—克雷洛夫理論（F-K假定法），結(jié)合波浪能發(fā)電裝置的水動力學(xué)建模方法，研究了點(diǎn)吸收運(yùn)動部件在復(fù)雜海域中的水動力學(xué)響應(yīng)，通過MATLAB分析計(jì)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(shù)的影響因素和變化情況。
　　(3)基于浮子受力模型的分析結(jié)果，主要介紹了永磁直線發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和具體設(shè)計(jì)，確定了輕便緊湊永磁直線發(fā)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)參數(shù)配對，最后結(jié)合各部分的參數(shù)配對，設(shè)計(jì)了該發(fā)電裝置的主

4、體結(jié)構(gòu)和各個(gè)結(jié)構(gòu)部件。
　　(4)利用SolidWorks2012版三維機(jī)械設(shè)計(jì)與分析軟件對裝置進(jìn)行了三維建模，形象直觀的展示了浮子、殼體，導(dǎo)桿軸等主要部件的結(jié)構(gòu)。然后對該模型運(yùn)用Solidworks Motion仿真進(jìn)行運(yùn)動仿真，得出浮子質(zhì)心的位移隨各個(gè)參數(shù)變化的曲線圖，進(jìn)一步計(jì)算出離散功率，從而驗(yàn)證MATLAB理論分析的正確。
　　(5)文章最后設(shè)計(jì)了樣機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)一步模擬測試了該樣機(jī)下的能量傳遞效率，對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行