波浪能发电装置的设计
点吸收式波浪能发电装置

点吸收式波浪能发电装置概述随着全球对可再生能源的需求不断增加,波浪能作为一种非常有潜力的能源形式受到了广泛关注。
点吸收式波浪能发电装置是一种利用波浪能将其转化成电能的装置。
本文将详细介绍点吸收式波浪能发电装置的原理、结构、工作方式以及其在实际应用中的发展前景。
原理点吸收式波浪能发电装置是基于波浪的机械能转化为电能的方式。
其原理类似于风力发电机,通过将波浪的机械能转化成旋转力矩,最终驱动发电机发电。
具体原理如下:1.波浪的传播:波浪是由海洋风力产生并通过水体传播的。
当波浪到达岸边或者浅水区时,波浪的形态发生了变化,并且波浪的能量会逐渐集中在某个特定的点上。
2.点吸收:点吸收是指在波浪能量集中的区域内,将这些波浪能量集中起来,通过一个装置将其吸收。
这个装置可以是一个浮动的结构,可以根据波浪的运动方向和特点进行调整。
3.旋转力矩产生:当波浪能量被吸收后,通过相应的机械结构,将波浪能量转化成旋转力矩。
这个机械结构通常包含一个旋转轴和相应的机械传动装置,可以将吸收到的波浪能量转化成旋转力矩传递给发电机。
4.发电:通过发电机将机械能转化为电能。
发电机通常由磁场和导电线圈组成,当旋转力矩作用在发电机上时,导电线圈中的导体被磁场感应,从而产生电流。
结构点吸收式波浪能发电装置通常由以下组成部分构成:1.浮动结构体:用于吸收波浪能量的浮动装置。
浮动结构体可以是各种形状和大小的装置,如浮标、浮筒等,其目的是能够根据波浪特点自由运动并吸收波浪能量。
2.旋转轴:将吸收到的波浪能量转化成旋转力矩的轴。
旋转轴通常位于浮动结构体的上方,可以根据需要进行调整。
3.机械传动装置:将旋转轴上的旋转力矩传递给发电机的装置。
机械传动装置通常包括齿轮、链条等组成,可以将旋转轴的运动转化成发电机所需的转速。
4.发电机:将机械能转化为电能的装置。
发电机通常由磁场和导电线圈组成,当旋转力矩作用在发电机上时,导电线圈中的导体被磁场感应,从而产生电流。
振动式波浪能发电装置设计与研究

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摘 要 :新型 振动 式 波浪 能发 电 装置 选择 波 浪能 这一 绿 色清 洁能 源 ,将其 转换 为 电力 ,力图 为解 决 航 行 器能 源 供 给 问题 提 供有 效 的 解决 方 案 。为小 型 海洋 航 行 器长 期 自维 持作 业 提供 所 需 电 力 ,减 少 其 对船 舶 的依 靠 。拟 面向 水下 航行 器 ,兼 顾水 面航 行 器 ,研究 波浪 能 随体 发电 技术 ,提 供 较为 充 足的 电 力 ,能够 作 为推进 动 力 ,就地持 续 的供应 AU V等 航行 器 。 关键 词 :振动 式 波浪 能发 电 小 型航 行 嚣 设 计研 究
Abst r ac t :New t y pe vi br a t i o n wa ve ene r gy p ower g ener at i on de vi ce c an c ho os e wav e a
gr een,c l e an e ner g y,c on ve r t i t t o el e c t r i ci t y ,t r yi ng t o s ol v e t h e pr obl em o f ai r c r a f t p o w er s upp l y t o pr o vi de ef f e c t i ve sol ut i on Fo r smal l M ar i n e c r a f t si nc e t he power nec es s ar y t o s us t ai n t he J ob o fer f or a t on g t i m e,r edu ce i t s r el y on t o s hi p Pr op os ed f or un der wa t e r
波浪能发电系统结构设计PPT课件

将波力发电装置和防波堤结合,一方面降低波力发电成本另一方面减少 波浪的能量,保护防波堤。此外还有将波浪能与风能、太阳能和海洋能的综 合利用;利用波浪能推荐船舶的推进,海水的淡化,提取海洋中的贵金属和 改善生态海洋牧场等。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
提问与解答环节
Questions And Answers
装置长50m,宽30m,型深12m,吃 水8m,排水量4380t,空船排水量 1290t,安装一台50Kw和两台30Kw 的空气透平发电机组。
1988年9月开始是海况实验2年,各 装置工作正常,最大发电效率为 12%,估计造价在2000万元人民币 以上。
建造“巨鲸号”可以提供清洁可再 生能源,其背后可提供用于养殖的 平静海面,并为进一步研究提供海 上平台。
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国内现状
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“九五期间”,广州能源研究所 在广东汕尾市遮浪研建100Kw 岸式振荡水柱型波力电站,该 装置由独立发电系统、制淡系 统和漂浮式充电系统三部分组 成。在2001年2月成功运行进 入试发电和实海实验阶段,到 2005年1月第一次实海小功率 实验成功,结果表明完全达到 预计效果。同时期,天津国际 海洋局海洋技术所研建的 100Kw摆式波力电站,也于 1999年9月在青岛墨大官岛试 运行成功。可惜在同年8月一 次台风过程中运行29小时后, 被巨浪击毁。
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波浪能发电系统结构设计
06机械电子工程2班 戴凯
导师:宋瑞银
波浪能发电系统结构设计
海洋能通常意义上包括:波浪能、潮 汐能、海流能(潮流能)、海洋温差能和 海洋盐差能。广义上还可以包括海洋上空 的风能、还有表面的太阳能以及海洋生物 能等。
波浪能的转换方法及装置与流程

波浪能的转换方法及装置与流程波浪能作为一种可再生能源,日益受到全球各地的重视和关注。
利用波浪能进行能源转换的方法和装置也随着技术的发展逐渐成熟。
本文将介绍波浪能的转换方法及装置与流程。
一、波浪能转换方法波浪能转换方法主要分为机械转换和电磁转换两种。
机械转换:机械转换是指将海浪的机械能直接转化为其他形式的能量。
目前主要的机械转换方式有:1. 海浪式风力发电机。
该发电机由一些浮标组成,这些浮标会随着波浪的起伏而移动,驱动一个涡轮发电机,使其产生电能。
2. 压缩空气式海浪发电机。
该发电机是由一个大型的气压水箱、一个减压器和一个涡轮发电机组成。
当海浪把水箱充满后,压缩空气被存储在气压水箱中。
随着海浪的起伏,压缩空气被释放,流入减压器。
减压器将空气压力降低,使空气在涡轮发电机中旋转,进而发电。
3. 吸收能海浪风力发电机。
该发电机由一个浮标和吸收能装置组成。
当波浪在浮标上形成压力时,装置会定义形变,驱动联合发电机,最终产生电能。
电磁转换:电磁转换是指将海浪的机械能转化为电能。
目前常用的电磁转换方式有:1. 线圈发电机。
当海浪把浮标和滑轮抬高时,一根弹簧被压缩,拉紧一个线圈。
随着海浪的下降,这个线圈会突然打开,产生电流。
2. 线圈发电机/换能器组合。
该组合由一个线圈发电机和一个装有磁体的换能器组成。
当波浪驱动浮标上下起伏时,线圈通过换能器产生交流电。
3. 电场效应发电机。
该发电机由一个磁场、涂有带电涂料的浮标和一个水槽组成。
当海浪形成涟漪时,涟漪会在浮标上造成电荷分离,并通过电场效应来捕捉电荷。
这个电荷然后被收集并转化为电能。
二、波浪能转换装置波浪能转换装置的设计应该符合机械特性和电学特性的要求。
适当的减小损耗并且增加转换效率可以提高波浪能的利用效率。
目前主流的波浪能转换装置有以下几种:1. 海浪式风力发电机。
该设备由一些浮标、互相相连的液压缸以及涡轮发电机组成。
当海浪启动整个系统时,浮标会相应地上下起伏,释放出高压油液并使行程缸向上升。
波浪能发电系统结构设计精品文档

波浪能发电系统结构设计
06机械电子工程2班 戴凯
导师:宋瑞银
波浪能发电系统结构设计
海洋能通常意义上包括:波浪能、潮 汐能、海流能(潮流能)、海洋温差能和 海洋盐差能。广义上还可以包括海洋上空 的风能、还有表面的太阳能以及海洋生物 能等。
其中波浪能是海洋能中最丰富的能源 之一,占海洋中能量的94%。波浪能是指 海洋表面波浪所具有的动能和势能。
波浪能的发电技术相对成熟,目前已 进入商业化阶段。相信在不久的将来,波 浪能将成为越来越重要的能源,在新能源 领域将占有一席之地。
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参研国 考究内 文方外 献向现
状
国内外现状
国外
国内
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除此之外还有瑞典,挪威等岛国。
汕尾100Kw波力 电站
国外现状——日本
“巨鲸”号(Mighty Whale)由日 本政府投资10亿日元研究开发,相 当具有代表性的漂浮式波力发电装 置。
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国外现状——英国
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“海蛇”号(Pelamis) 由英国海洋动力传递公司 (Ocean Power Delivery Ltd)研制,是当时最有 名的设计。
“海蛇”号由若干节圆形 钢管铰接而成,钢管和钢 管之间装有液压发电装置 ,它能将波浪能转化成液 压能从而推动发电机发电 。
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“九五期间”,广州能源研究所 在广东汕尾市遮浪研建100Kw 岸式振荡水柱型波力电站,该 装置由独立发电系统、制淡系 统和漂浮式充电系统三部分组 成。在2019年2月成功运行进 入试发电和实海实验阶段,到 2019年1月第一次实海小功率 实验成功,结果表明完全达到 预计效果。同时期,天津国际 海洋局海洋技术所研建的 100Kw摆式波力电站,也于 2019年9月在青岛墨大官岛试 运行成功。可惜在同年8月一 次台风过程中运行29小时后, 被巨浪击毁。
新型“八爪鱼”波浪能发电装置的设计研究

新型“八爪鱼”波浪能发电装置的设计研究作者:郑达华龚希武梁舒凡孙梦晗来源:《科学家》2016年第01期摘要为了缓解资源消耗过快的难题,结合舟山的地理环境以及供电需求设计了一种新型波浪能发电装置--—“八爪鱼”发电装置。
本装置主要通过浮球吸收波浪的能量,转化为永磁体发电机动子运动的机械能,发电机再将机械能转化为电能。
本文对发电功率进行了计算,分别设计了离岸式与靠岸式布局,保证装置稳定发电。
此发电装置结构简单,节约成本,有良好的发展前景。
关键词波浪能发电;直线发电机;布局;稳定发电中图分类号 TM6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2016)01-0024-02随着经济的快速发展,煤、石油、天然气等资源的消耗速度越来越快。
开发海洋能源的迫切性空前提高,其中波浪能发电就是一个重要的突破口。
自二战以来,世界上很多科学家投身于波浪能发电领域,发明制作了各种各样的波能发电装置,但普遍发电功率小,而且效果不理想[1]。
波浪能是一种新型能源,也是可再生能源中最不稳定的。
波浪是不定期产生的,而且不同的地区波高不一样,为此造成波浪能在利用上十分困难[2]。
为了克服波浪能不稳定、发电功率小等不足。
项目计划从波浪能发电的角度,通过深入分析国内外的潮汐能和波浪能发电原理以及机械构造,设计一种新型的波浪能发电装置,本装置采用永磁体直线发电机,通过浮球和连杆将波浪的直线运动直接传递到永磁体直线发电机的运动部件上,省掉了很多中间传递转换环节,从而简化了系统结构,降低系统造价,提高转化效率增加产能,使其效率更高运用范围更广,这将对海洋能源领域的发展起到积极的推进作用。
缓解能源紧缺的难题。
1 系统设计1.1 发电装置总体设计新型“八爪鱼”波浪能发电装置主要由波浪能转化装置、输出装置、稳压储能装置组成。
装置的基本外形结构如图1所示。
浮球作为波浪能吸收装置,用于吸收波浪能。
转换装置由传动连杆与导向连杆组成,将浮球吸收的波浪能转化为水平运动的机械能。
百千瓦级波浪能发电机组的高效发电机设计与优化

百千瓦级波浪能发电机组的高效发电机设计与优化随着可再生能源的发展,波浪能作为一种潜在的清洁能源正受到越来越多的关注。
百千瓦级波浪能发电机组作为波浪能发电的一种重要装置,在提高发电效率和优化发电机设计方面具有重要意义。
本文将针对百千瓦级波浪能发电机组的高效发电机设计与优化进行探讨。
首先,我们需要了解百千瓦级波浪能发电机组的基本工作原理。
波浪能发电机组利用海洋波浪的能量转换为电能,其中发电机是重要的环节之一。
发电机的设计旨在将波浪的机械能转换为电能,以供人们使用。
因此,发电机的高效设计非常重要。
在高效发电机的设计过程中,一个关键的因素是发电机的转子和定子。
转子和定子之间的转动会产生感应电动势,进而产生电流。
因此,转子和定子的设计应考虑到最大程度的能量转换效率。
在百千瓦级波浪能发电机组中,通常采用线圈式的转子和定子。
线圈式转子和定子由多个线圈组成,线圈中的导线通过波浪能的机械运动产生电流。
因此,在设计和优化过程中,需要考虑线圈的材料和导线的选择,以及线圈的形状和布置,以提高能量转换效率。
除了转子和定子的设计外,还需要考虑发电机的机械部分。
机械部分包括轴承和机械传动系统。
轴承的设计应保证稳定的转动和减小能量损耗。
机械传动系统的设计应考虑到转动的平稳和高效,并且尽可能减小传动损耗。
在发电机设计的过程中,应综合考虑发电机的结构和材料的选择。
发电机的结构应具有合理的设计,以便在波浪的作用下能够保持稳定的运行,同时减小能量损耗。
发电机的材料应具有良好的导电性能和机械特性,以提高能量转换效率和发电机的寿命。
除了设计过程中的考虑以外,我们还可以通过优化方法提高百千瓦级波浪能发电机组的效率。
优化方法可以通过改变发电机的参数和结构来寻找最佳设计方案。
例如,可以通过优化线圈的布置和形状来提高能量转换效率。
另外,可以通过优化机械传动系统和轴承的设计来减小能量损耗。
通过优化设计,可以进一步提高百千瓦级波浪能发电机组的效率和性能。
直线式波浪能发电装置设计

直线式波浪能发电装置设计管兆康;刘贵杰【摘要】Aiming at the problem of low efficiency of power generation due to the intermediate link conversion in the rotary wave powerplant,focusing on the key technologies in the design of linear wave energy generating devices,using three-dimensional modeling techniques and Ansoft/Maxwell simulation software,optimization of the core slotsize,magnet magnetization mode selection,magnet gap and core longitudinal end effect were studied and a linear wave power generation device was proposed.The electromagnetic transient simulation of the optimized linear generator model was carried out and then the electromagnetic torque curve,the flux curve and the induced electromotive force curve of the generator were obtained,which provide a theoretical basis for the design of linear wave energy generating device.The results indicate that NdFeB permanent magnet was chosen as the excitation source of this generator,which has the advantages of high power,good performance index,compact structure,low noise and high efficiency.The increase of the width of end core teeth can solve the problem of longitudinal edge effect.%针对旋转式波浪能发电装置由于存在中间环节转换而导致发电效率降低的问题,围绕直线式波浪能发电装置设计中的关键技术,通过三维建模技术和Ansoft/Maxwell仿真软件,开展了铁芯槽口大小优化、磁铁充磁方式选择、磁铁间隙优化以及铁芯纵向端部效应改善和弥补方法等研究,提出了一种直线式波浪发电装置,对优化后的直线发电机模型进行了电磁瞬态仿真分析,进而得出该发电机的电磁力矩曲线、磁链曲线、以及所产生的感应电动势曲线图,为直线式波浪能发电装置设计提供了理论依据.研究结果表明,该发电机的励磁源选择了钕铁硼永磁材料,具有功率大、性能指标较优越、结构紧凑简洁、噪音低、效率高等显著优势,端部铁芯齿宽度增大可以解决和弥补纵向边端效应的问题.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2017(034)005【总页数】7页(P491-497)【关键词】波浪发电;直线电机;结构设计;Ansoft仿真分析【作者】管兆康;刘贵杰【作者单位】华中科技大学电气子工程学院,湖北武汉430074;中国海洋大学工程学院,山东青岛266100【正文语种】中文【中图分类】TH39;TM612海洋中贮藏着潮汐能、波浪能、海流能等形式的海洋可再生能源[1]。
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湛 江 师 范 学 院 学 报
J OU RN AL OF ZH ANJAN G ORM AL CoLL I N EGE
D e .。 01 c 2 1
V o1 32 N O 6 . .
能 . 用 波 浪 的运 动 , 起 发 电装 置 里 的线 圈振 动 , 利 引 振动 着 的线 圈不 断地 经过 内置 式 的永 磁体 , 线 圈 切割 磁感 线 , 导致 线 圈 里 的磁 通 量 发生 变 化 , 而 在 线 圈 两 端产 生 感 生 电动 势. 圈 振 动 的 发 电 装 置 的 从 线
* 通 讯作者 .
第 6期
洪 海清 等 : 浪能 发 电装 置 的设 计 波
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其 中 为永 磁体 运 动速 度 , 为磁 链 , ^为轴 向高 度
1 2 机 械 共 振 .
振 动就 是物 理量 在 某一 定 值 附 近反 复 变化 . 验 中线 圈 的振动 可 以看 似典 型 的 弹簧 振子 , 理想 的简 谐 实 做
能 源犹 如 人体 的血 液 , 源工 业 作 为 国 民经 济 的基 础 , 提 高人 民生 活 质量 和促 进 社会 经 济 发展 都极 为 能 对
重要. 如果新 的能 源体 系 尚未 建立 , 源危 机将 席 卷全 球 . 严 重 的状 态 , 过 于工 业 大 幅度 萎 缩 , 至 因 为 能 最 莫 甚
洪海清 , 志 坚 , 汉 兰 , 郭 柯 吉 宪 , 刘彬 强 , 李 达 , 张道 清 , 黄 贞 陈 霞
( 江 师 范 学 院 物 理 科 学与 技 术 学 院 , 东 湛 江 5 4 4 ) 湛 广 2 0 8
摘 要 : 据 电磁 感 应 和 机 械 共 振 的 原 理 。 计 了一 种 新 式 的 小 型 波 浪 能发 电机 设 备 。 备 成 本 低 , 作 简 单 , 依 设 具 制
抢 占剩余 的石 油 资源 而 引 发 战争 . 了避 免能 源枯 竭 , 为 目前美 国 、 拿 大 、 加 日本 、 盟 、 国等都 在 积极 开发 如 欧 中 太 阳能 、 能 、 洋能 ( 括 潮 汐 能 和波 浪 能 ) 可再 生新 能 源. 风 海 包 等 我 国波 浪 能 发 电技 术研 究 自 2 0世 纪 7 O年代 开始 至 今 , 已取得 了 巨大 的成 就 [ . 国波 浪 能发 电技术 研 1我 ] 究 虽起 步较 晚 , 发 展很 快 . 国 的微 型波 浪 能技 术 已经 成 熟 , 型 岸 式 波 浪 能 发 电技 术 已进人 世 界 先 进 行 但 我 小 列 . 国沿 海 有效 波 高 约 为 2 3m、 期 为 9S的 波 列 , 浪 功 率 可 达 1 ~ 3 W ・m~ , 海 湾更 高 达 4 我 ~ 周 波 7 9k 渤 2 k ・Y . W n 因此 , 利用 海 水 波 浪 上下 运 动产 生 的频 率 , 计 一 个 与波 浪 运 动 频 率 有 交 集 的发 电装 置 , 装 置 设 此 以研 究 转换 效 率 较 高 、 成本 较 低 的 浮 子式 波浪 发 电技 术 为 目的 , 以机 械共 振 为 基 础 , 过对 波 浪 能 的利用 , 通 找
导线 把 线 圈 的两 端分 别 与 二极 管 的两 极相 连 接 , 形成 闭 合 回路 , 二极 管装 在 发 电装 置 的 外 面 . 电机 受 迫 振 当
动 时 , 圈随外 部 振 动上 下 运 动 , 内置 于其 内部 的永 磁 体 的相 对 位置 发 生 变化 , 而 引起 磁 通量 的改 变 , 线 与 进 导 致 线 圈 中产 生 交 变 的感 应 电 动势 , 现 对 外部 的 供 电 , 额 定 电压 为 2V 的二极 管 变 亮 . 实 使
利 用 率 高 等优 点 . 置 主 要 是 利 用 漂 浮 于 海 上 的直 箱 式 在 波 浪 作 用 下 相 对 运 动 来 驱 动 发 电机 振 动 , 装 引起 共 振 , 采 将 集 到 的 波 浪 能 转 化 为 电能 , 较 好 的 实 用 和 推 广价 值 . 有
关 键 词 : 浪 能 发 电 机 ; 械 共 振 ; 转 化 率 波 机 高 中图分类号 : M97 T 1 文献标 识码 : A 文 章 编 号 : 0 6 4 0 ( 0 1 0 —0 8 — O 10 — 7 2 2 1 ) 6 0 O 5
机 械 装置 如 下 图 1所 示 . 形 钕铁 硼 永 磁体 装 在 透 明圆 筒里 , 圆 圆筒 的上 下 底 都 用 钓 鱼 细 绳 固定 住 , 置 在 线 放 圈 的 内部 中偏 上部 分 . 传 统 绕法 制 成 的方形 线 圈放 置 在 发 电机 外 部 , 下 两端 的 四周 都 装 有 弹 簧 , 两 条 用 上 用
到 一种 获 取海 洋 能 源并 将 其 转换 为 电能 高效 的、 型 的 、 保 的途 径 , 有 广 阔 的应 用 前景 . 新 环 具
1 实 验 原 理
1 1 电 磁 感 应 .
电磁感 应 是 指磁 通 量 变 化 产生 感 应 电动 势 的现 象 [ . 实 验 的发 电原 理 利 用海 水 运 动 所 收集 到 的 波 z 本 ]
感 应 电动 势 计算 公 式 :
收 稿 日期 : 0 1 l 一 O 2 1一 1 3
基 金 项 目 : 江 师 范 学 院教 学基 金 资 助 项 目 (x 0 9 7 . 湛 J TD 2 0 一O )
作 者 简 介 : 海 清 ( 9 9 ) 女 , 东湛 江人 , 江 师 范 学 院物 理 科 学 与 技 术 学 院 2 0 洪 18 一 , 广 湛 0 8级 学 生