点吸收式波浪能发电装置姿态特性分析

点吸收式波浪能发电装置是一种最简单的振荡体式波浪能发电装置,但其安装成本高、生存能力较差。本文针对点吸收式波浪能发电装置的姿态稳定性问题,开展了其在波浪作用下的运动姿态和发电功率之间的关系研究。首先介绍了点吸收波浪能发电装置的工作原理;然后,根据我国南海海域的自然资源条件,划定波况范围,利用相似理论在实验室中模拟波浪参数,选定工况,建立模型,设计测量系统,开展物理模型试验;最后,利用试验结果分析了发电装置的最佳发电周期、波高对装置发电功率的影响,装置姿态对发电功率的影响等。本文为点吸收式波浪能发电装置设计及测试提供了参考。

点吸收式波浪能发电技术的研究现状与展望

通过分析波浪能利用背景,提出点吸收式波浪能发电技术是波浪能开发利用的一种重要方式。以安装位置、能量传递方式和振荡浮子个数对点吸收式波浪能发电装置进行了分类。结合研究现状,对各类点吸收波浪能收集、转化和传递方法及其应用的优缺点进行了综合比较和分析。结果表明：安装于离岸10~25 m处,以多个振荡浮子组成的浮子阵列为能量摄取机构,以液压或直线电机为能量传递方式是目前点吸收波浪能发电技术的研究热点,在波浪能利用领域具有广阔的发展前景。

10kW漂浮点吸收直线发电波力装置

点吸收式是目前世界上发展较多、转换效率较高的一种波浪能利用技术,介绍我国自主研发的一台10 kW漂浮点吸收波浪能直线发电装置。该装置主要由4 m直径蝶形振荡浮子、6 m直径水下阻尼板、1 t重直线发电机组成,整个装置漂浮在海面上,是一个钢结构体。装置外形为煤油灯形,采用共振聚波和阻尼匹配技术提高装置的转换效率,有效发电时间不受来波方向和潮位的影响,针对构成装置的不同材料采用不同的防腐技术提高装置的整体抗海水腐蚀能力,采用下潜方式躲避台风打击,采用蓄能技术提高锚泊系统抗走锚和断链能力。直线发电机是一个圆筒型结构体,具有较高的转换效率和防海水腐蚀能力。发电装置进行了实海况试验,为后续的研究工作提供了相关经验。

一种点吸收式波浪能装置水动力学研究

提出一种新型点吸收式波浪能装置,该装置采用弹簧回复液压缸作为二级能量转换机构,在波浪作用下装置垂荡做功。对装置受力分析后建立质量-弹簧-阻尼数学模型,运用基于简单格林函数的边界元方法进行水动力学分析和计算,求出波浪激励力和水动力学系数。重点优化外部弹簧系数和外部阻尼系数这两个关键参数;分析与优化是基于外部阻尼力随位移正弦变化的假定,而在实际系统中液压缸排油的背压基本不变,因此用等效阻尼力的概念来对应处理真实装置的外部阻尼力。最后根据完整的理论分析和优化设计结果举例计算。全文完整地给出处理该类问题的方法,优化的结果可有效指导实际装置的设计工作。

点吸收式波浪能俘获装置结构优化方法研究

根据布设海域波浪能资源特征,对点吸收式波浪能装置结构进行优化,可有效提高装置的能量俘获效率。本文以威海褚岛北部海域为装置布设目标海域,在对该海域波浪资源特征进行统计分析的基础上,计算得到装置的直径,同时利用数值软件计算出多组工况下点吸收装置吃水深度和装置固有周期的对应关系,并利用统计学方法得出装置固有周期随吃水深度的变化规律,进而分析得出装置在该海域的最佳设计吃水深度,为点吸收波浪能装置结构优化设计提供了新的思路。该方法对于其他技术类型波浪能装置的结构优化设计同样具有借鉴意义。

点吸收波浪能转换装置的非线性动力学分析

点吸收式波浪能转换系统是最有效的波浪能利用装置之一,为提高能量利用性能该装置中的能量输出系统(Power Take-Off,简称为PTO)常设计有非线性环节。本文考虑了PTO中的非线性阻尼和非线性刚度等因素,对点吸收式波浪能转换装置的动力学进行了研究。根据流体动力学软件获取了浮体在波浪作用下的水动力参数,建立了PTO中包含中非线性阻尼和非线性刚度的动力学方程,采用Runge-Kutta法对其时域响应进行了求解,并分析了波幅和不同非线性刚度系数对能量俘获宽度的影响,研究表明选择合理的立方刚度非线性系数可以增加能量俘获宽度,提高能量利用率。

双浮子点吸收式波能转换装置参数研究

点吸收式波能转换装置是具有较好应用前景的一种波浪能开发利用装置,其参数设计直接影响到波浪能开发利用的可行性与有效性。作者针对青岛斋堂岛目标海域海况,通过数值模拟首先应用单因素敏感性分析法分析了双浮子点吸收式波能转换装置的结构尺寸、锚固形式、波流夹角、PTO阻尼、PTO刚度等参数对装置俘能功率的独立影响规律。之后考虑多参数的综合影响,通过运用稳健设计方法,以上述参数为控制因子并确定合理的变动水准,将俘能功率作为评价标准,选取合理的正交实验L矩阵,得到了不同参数组合情况下的装置俘能功率并进行统计分析。结果表明,浮子尺寸、PTO阻尼、波流夹角对装置俘能功率影响较大,而PTO刚度、锚链与铅垂线夹角、锚链与波浪在水平面内的夹角对俘能功率影响不明显。提出的参数研究方法可为其他海域点吸收式波能转换装置参数设计提供参考。

波浪能点吸收器结构设计与数值优化

无人海洋探测器作为开发海洋资源的重要装备,普遍缺乏高效可靠的供电方式。波浪能作为一种分布广泛的可再生海洋能,有望成为探测器的理想供电能源。波浪能的高能量密度特性有利于装置小型化,使其便于作为供电模块集成到无人海洋探测器。提出了一种基于反转自适应机理的新型波浪能点吸收器。该点吸收器可以实现叶片对水流的自适应偏转,并自动平衡装置的整体转矩。通过数值分析发现,点吸收器的功率和效率特性受吸收器叶片倾角、相对流速、转速及双层吸收器相互作用的影响很大,合理选择系统参数有助于优化装置的整体性能。试验桶及造波池试验分别验证了数值分析的准确性和工作原理的可行性。

点吸收式振荡浮子水动力学影响因素研究

基于势流理论建立浮体的水动力运动方程,并以该运动方程为基础对不同外形参数的浮子进行建模仿真,研究单个振荡浮子在频域下的水动力性能。主要利用水动力分析软件AQWA分析浮子底部形状、直径、吃水和重心位置变化对浮子RAO、波浪激励力、辐射阻尼系数、附加质量等水动力参数的影响,并与最近相关文献的结果进行对比。发现圆柱底浮子的性能较优,且相对浮子半径和阻尼的影响,浮子重心改变对于垂荡运动影响较小,相关计算结果可为浮子结构优化及阵列的分析提供指导。

点吸收式波浪能摩擦纳米发电系统输出性能的仿真研究

为了寻求低成本、结构简单、无污染、输出电压高的波浪能发电系统,本文提出了一种新型点吸收式波浪能摩擦纳米发电系统,该系统包括振荡浮子、具有纳米摩擦层的连杆套筒和固定在海底的支架。首先利用AQWA软件对该装置进行水动力仿真得出在波浪周期为5s,不同波浪高度时浮子对应的振荡位移情况,然后进一步建立数学仿真模型,分析了垂直滑动摩擦纳米发电机的开路电压、转移电荷量、电流以及电容随位移和时间的关系,得到了外接不同负载时发电机的最大功率和最大功率对应的电压电流情况。通过数据分析发现:随着波浪高度和纳米摩擦层绝对摩擦位移的增加,电能输出稳定后的最优匹配电阻在109Ω左右,此时摩擦纳米发电机的发电性能最佳,对应波浪高度为0.5m时最大发电功率为173.6W。

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

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。

点吸式直驱波浪能转换装置优化方法综述

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。

等吸收点双波长紫外分光光度法同时测定苯酚和对苯二酚

选择 2 6 8nm和 2 98nm为测定波长 ,采用等吸收点双波长紫外分光光度法同时测定苯酚和对苯二酚 ,方法快速、简单、方便。对合成样品进行分析 ,苯酚和对苯二酚的相对标准偏差分别≤ 1 .2 %和≤ 0 .96 % ,相对误差分别≤± 0 .6 7%和≤± 0 .4 0 % ,结果良好。苯酚和对苯二酚的最低检测限分别为 0 .8μg/ m L 和 0 .6μg/ m L。

等吸收点分光光度法直接测定二组份浓度比

根据等吸收点原理，在普通光度计上建立了直接测定同一显色体系中吸收光谱有较大重叠的Ｍ、Ｎ两组份之浓度比的方法。导出的计算公式为，式中ａ为Ｍ组份在Ｍ组份的最大吸收波长λ＿１和等吸收点波长λ＿２处的吸光系数之比值；ｂ为Ｎ组份在λ＿１、λ＿２两波长处吸光系数之比值；Ａ＿ｘ为样品在λ＿１、λ＿２处吸光度之比值。应用该方法测定了血清中Ｃｕ／Ｚｎ比值。结果较为满意。

双波长等吸收点法同时测定水样中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的含量

采用双波长分光光度法中的等吸收点法对水中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)进行了同时测定。Cr(Ⅵ)的测定波长为351 nm,参比波长为441 nm,Cr(Ⅲ)在572 nm处直接测定。用该方法对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)分别建立标准曲线,相关系数分别为0.997 5和0.997 8。对6组浓度、比例各不相同的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)混合溶液样品进行测定,平均回收率分别为99.60%和99.61%。结果表明,本方法可用于Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的同时测定。

双波长光度法中非零等吸收点的应用

研究了Al(Fe)-CAS、Al(Fe)-CAB在不同增溶体系中的双波长光度行为,提出了双波长等吸收法中“非零等吸收点”的可用性,并在铝铁同时测定中得到验证。

铬黑T双波长等吸收点光度法测定野菜曲麻中钙

曲麻菜学名苣荬菜,性寒味苦,具有消热解毒、凉血利湿等功效。苣荬菜含有铁、铜、镁、锌、钙、锰等多种元素,其含钙量是菠菜的3倍。

双波长等吸收点法测定复方甲硝唑口腔药膜中甲硝唑的含量

报道了复方甲哨唑口腔药膜中甲硝唑的含量测定。该口腔药膜作为复方制剂含有多种药物,除了甲硝唑、达克罗宁外,其它药物在240～320nm几乎没有紫外吸收。因为达克罗宁在288nm、274.5nm两波长处具有等吸收,且甲硝唑吸收度差值△A足够大,因此应用双波长等吸收点法于此两波长处测定甲硝唑的含量。以消除达克罗宁对主要成分甲硝唑测定的影响。实验结果表明,双波长等吸收点法简单、快捷、重现性好,适合药物检测应用。

用等吸收点法测血中碳氧血红蛋白饱和度

我们设计的等吸收点法较通CO气体饱和血样法简便、检测快速,而准确性相当,并且可利用各级医院已具备的721型或751型分光先度计进行测量,较定性法灵敏、准确。

双波长等吸收点法测定SMD、DVD预混剂中DVD的含量

双波长等吸收点法测定ＳＭＤ、ＤＶＤ预混剂中ＤＶＤ的含量邵德佳，刘佩玉（江苏省兽药监察所南京，２１００２４）ＳＭＤ、ＤＶＤ预混剂是一种应用广泛的抗菌药，可用于治疗畜禽肠道感染、球虫病，亦可用于其它细菌性疾病。此预混剂是由ＳＭＤ、ＤＶＤ与基质（淀粉或碳酸...