基于摆式波能转换装置直接进行海水淡化的研究

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本论文简要介绍了摆板式的波能转换装置直接进行海水淡化系统的结构及工作原理,并对摆板在波浪条件下所受到的各力进行了理论分析。根据我国沿海实际波浪条件,选取合适的摆板尺寸,用FLUENT软件模拟各种波浪参数下摆板装置的运动情况,验证波浪能能否提供海水淡化系统正常工作所需要的能量要求。为此,本文开展了以下几个部分的研究工作。(1)设计了一种新的直接利用波浪能进行海水淡化的装置系统,简要介绍了海水淡化系统各部件的结构以及工作原理。(2)提出了“液压能-隔膜-高压海水”能量转换系统的设计,以及各组件和工作原理的介绍。(3)摆板所受各力的分析,建立摆板的摆动微分方程。(4)采用FLUENT软件对摆板进行数值模拟。本文采入射速度势造波的方法进行数值造波,并对不同波浪参数下摆板的运动状态进行了数值模拟,得到了摆板绕轴转动的角度及合力对转动轴的力矩随时间的关系曲线,为摆板式波能转换装置的研究做出了有益的探索。(5)比较了梯形摆板与长方形摆板的各运动状态,计算出二次输出功率的大小以及能量转化的效率。并与摆式波浪发电试验结果进行类比;进一步对整个装置系统的波浪能利用效率进行了简要的分析,为下一步实物模型试验奠定了基础。本论文在以上方面做了有益的探索和总结。
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