漂浮式波浪能发电平台的优化改造

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本文的研究对象是一个已经在厦门小嶝岛海域成功海试的漂浮式波浪能发电平台,主要任务是对其中的能量传递系统进行优化改造,以一个双行程全周期液压传动系统代替原先的机械传动系统。主要研究内容包括以下几个方面:首先,简要介绍几种浮子式波浪能转换装置及优化的研究现状,并阐述所研究的漂浮式波浪能发电平台的工作原理、特点,以及将其中的机械传动系统改造为液压传动系统的原因。其次,通过对斯托克斯波理论的研究,以及水动力软件AQWA对该发电平台建模仿真,得到浮子的位移、受力、速度等水动力参数,由此计算出单个浮子在四季不同波况下的采能效率、特定波况下所能产生的功率以及浮子臂输出端的速度大小,为后续液压系统仿真提供依据。再次,针对该阵列式波浪能发电平台的液压传动系统,提出具体设计要求以及解决方案,并以此为依据,设计出一种双行程全周期液压传动系统。根据AQWA软件对该平台浮子的仿真结果,选择额定功率为5kW的电机以及与之相匹配的各个液压元件。最后,利用液压仿真软件AMESim对所设计的液压传动系统进行建模仿真,检验系统运行的可行性,并通过改变相关参数,分析系统压力、流量以及马达转矩、转速等参数的动态特性。仿真结果表明经过蓄能器的蓄能稳压作用之后,液压系统的压力脉动和流量脉动得到了良好的吸收,发电功率满足设计要求,所设计的液压传动系统与该漂浮式波浪能发电平台的匹配性良好。
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