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畢 業(yè) 設 計（論 文）
設計(論文)題目： 點頭鴨波浪能結(jié)構(gòu)設計
學生姓名： 學 號：
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所在學院：
指導教師：
職 稱：
年 月 日
金陵科技學院學士學位論文 目錄
目 錄
摘 要 III
Abstract IV
第1章 緒論 1
1.1 波浪能發(fā)電裝置概述 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.3 波浪能發(fā)電技術(shù)種類 1
1.3.1振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀 2
1.3.2越浪式波浪能發(fā)電技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀 2
1.3.3振蕩浮子式波浪能發(fā)電技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀 3
1.4 海洋能概述和開發(fā)利用現(xiàn)狀 4
1.5 研究意義 5
1.6 設計和研究的內(nèi)容和重點 6
第2章 點頭鴨式波浪能發(fā)電裝置方案設計 8
2.1 概述 8
2.2 方案設計 8
2.3 整體方案論證 10
2.4 具體實施方案 10
第3章 點頭鴨式波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)設計 13
3.1 漂浮系統(tǒng)的運動計算 13
3.2 主體結(jié)構(gòu)的設計 13
第4章 模擬結(jié)果與分析 15
4.1不同周期波浪條件下對比分析 15
4.2 不同波高波浪條件下對比分析 17
總結(jié) 20
參考文獻 21
致 謝 22
22
金陵科技學院學士學位論文 摘要
點頭鴨波浪能結(jié)構(gòu)設計
摘 要
通過研究提出了各種波浪能裝置國外海洋能的特點，這改變機械結(jié)構(gòu)和工作原理，轉(zhuǎn)換效率變化大部分理論或初步設計。通過利用海浪能量的技術(shù)是比較新的，對相關(guān)設備進行了優(yōu)化設計還是比較小的，類似的研究一直領(lǐng)先意義的優(yōu)化器件的設計。在波浪能量吸收技術(shù)的觀點：傳統(tǒng)的利用波浪能采集方式，或者第二個轉(zhuǎn)換裝置還部署并網(wǎng)后點頭鴨功率器件，發(fā)電意味著點頭鴨波浪能意味著更少的研究，推出了機械結(jié)構(gòu)和原理點頭鴨式發(fā)電機的發(fā)電單元，該系統(tǒng)設計的點頭生成裝置的機械結(jié)構(gòu)，以鴨式發(fā)電設備。
關(guān)鍵詞：點頭鴨式發(fā)電裝置，齒輪傳動，波浪能
金陵科技學院學士學位論文 Abstract
Nodding Duck Wave Energy Design
Abstract
By studying abroad ocean wave energy characteristics have been proposed a variety of wave energy devices, which vary the mechanical structure and principle, the conversion efficiency varies, most of the theory or in the preliminary design stage. Due to the use of ocean wave energy technology is relatively new, optimized design for the associated device is still relatively small, related research work has guiding significance for the optimization design of the device. In point of wave energy absorption technologies: the conventional use of wave energy collection mode, or more nodding duck power generation apparatus after the second conversion device further deployment and electricity grid, power generation means for nodding duck wave power generation means less research, it introduced the mechanical structure and principle nod canard power generator power generation unit, to nod canard power generation device generating device mechanical structure system design.
Keywords: nod canard power generation device, gear, wave energy
金陵科技學院學士學位論文 第1章 緒論
第1章 緒論
1.1 波浪能發(fā)電裝置概述
波能量是指利用海浪，水平運動和波浪的垂直運動的能量，在產(chǎn)生的功率水的壓力變化，波首先被波浪能發(fā)電設備中往復機械能轉(zhuǎn)換，并隨后在由能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功率轉(zhuǎn)換成動力或者電能。
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
中國的浪潮研究開始于1980年。2001年，他開發(fā)出了一系列振蕩水柱（OWC）波能裝置，裝機容量分別為10W，6OW，100瓦特現(xiàn)在約70010瓦特振蕩水柱裝置供電的其它振蕩水柱裝置的導航浮標在實驗階段劊子手。作為中國小波浪的能量，從而在今年振蕩水柱裝置的持續(xù)時間較短，效率低。在歐洲，大波浪能，約105波周期，波高3?SM，振蕩水柱波能裝置能承受的大的，長的年度經(jīng)營時間波，因此其整體的高電源效率。雖然已經(jīng)在18世紀后期，有關(guān)利用波浪能發(fā)電的公布專利，但波和研究的真正重要性開始在19世紀有一個石油危機在20世紀70年代與波能量越來越注意有很多想法，并在世界上提出的波浪能技術(shù)解決方案，至今還有約340不同類型的節(jié)目，千余項專利。 1910年，法國的波齊鳳凰喜?？?，內(nèi)置氣壓波能裝置，供應居民用電IKW。 1965年，日本天山熊繹發(fā)明了一種導航燈浮標燃氣輪機發(fā)電裝置可以揮手得到提升，波浪能發(fā)電裝置的第一個商業(yè)化。 1978年，日本建成“海明碼”波電機，1250千瓦的額定功率，20O0kW的最大輸出跟著他們通過改造。到了1973年石油危機的刺激下，從70年代中期，富有英國，日本，挪威和波浪能等國家，作為一項重要措施波浪發(fā)電的發(fā)展以應對未來能源危機。 1979年國際能源組織和機構(gòu)在日本，美國，英國，加拿大等國家，波浪能的聯(lián)合研究。 1983年英國的劉易斯在蘇格蘭，研究防波堤波能裝置400OkW。 1995年8月世界上第一個大規(guī)模商用波浪發(fā)電機開始在英國克萊德河口灣，安裝ZOOOKW能力發(fā)電。 2000年一月，世界上第一個波浪發(fā)電站附近建蘇格蘭島lslay并運行。目前，海浪發(fā)電的燈標，浮標和使用大規(guī)模電力的燈塔觀察?？傊?，而是波浪能真正的商業(yè)價值是被反射到目前為止，這項研究還表明，波能的前景是無限光明的。波能量，雖然起步較早，但進展緩慢，其原因可以比對海洋環(huán)境的技術(shù)不成熟不佳歸因，缺乏自信等許多國家，由于波能以更少的投入。然而，由于不斷增長的能源危機近年來，國家已開始重視開發(fā)和利用可再生能源，尤其是在英國，日本和挪威，政府和私營公司有多少錢投資研究和波能裝置的發(fā)展，并致力于推廣商業(yè)價值。
1.3 波浪能發(fā)電技術(shù)種類
目前有一種廣泛的波浪能技術(shù)，根據(jù)最新的國際分類，波浪能技術(shù)以振蕩水柱技術(shù)、越浪技術(shù)以及振蕩浮子技術(shù)這3種為主流。
1.3.1振蕩水柱式波浪能發(fā)電技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
技術(shù)振蕩水柱由水下開波能量??的氣室吸收。水柱波驅(qū)動空氣室來回移動，然后通過水柱驅(qū)動空氣通風室，然后由空氣葉輪，將得到的旋轉(zhuǎn)機械能驅(qū)動，或發(fā)電廠繼續(xù)，以獲得電能驅(qū)動裝置。它的優(yōu)點是不與海水轉(zhuǎn)換裝置，可靠性高的接觸;在水面上工作，容易學習，容易實現(xiàn);缺點是效率比較低。
（A）振蕩水柱裝置（struetureOwC）
到目前為止，基于波浪能裝置的各項方針一般方案，但真正的設備制造和部署在部署很少在沿海水域，大部分位于測試樣機海邊。在一般情況下，該設備被安裝在海底巖石基近岸類型的設備的一個優(yōu)點是容易安裝和維護。振蕩水柱是典型的第一代原型設備。在圖1.1示出剛性振蕩水柱包括在混凝土或鋼，并沿著一個水平腔室中的自由的海部分淹沒。在自由的程度引起的波動，從而使空氣空間的波動，空氣流過渦輪機驅(qū)動的發(fā)電機波。 1999年，英國（蘇格蘭，2000'LIMPET波能裝置）等成功的構(gòu)建。所有這些設備被固定到海底，并且主要結(jié)構(gòu)是由一空氣渦輪機驅(qū)動的發(fā)電機。
（B）浮振蕩水柱裝置（struetureOWC）
固定式振蕩水柱裝置與氣室浮動振蕩水柱裝置是一個浮動的，意思就是鉸鏈對鏈海底，1940年相比，振蕩水柱裝置的創(chuàng)始人YoshioMasuda設計了世界上第一個漂浮振蕩水柱意味著凱美日本水實驗。然后YoshioMasuda Kalmei發(fā)現(xiàn)更低的能量轉(zhuǎn)換效率，進行了改造。 1987年，另一浮振蕩水柱裝置強大鯨（圖1.3）由島石川島播磨重工業(yè)公司力于1998年開始研制完成了生產(chǎn)，交易掉三重縣，一臺10KW的安裝海岸，2和2臺soKw臺3oKw發(fā)電機。請問30米寬度，長度,, SOM其形狀鯨魚。房間裝飾設計在設備前面，不像大多數(shù)波浪能發(fā)電功能的設備，該設備包括一個波浪發(fā)電集成系統(tǒng)海水養(yǎng)殖和旅游節(jié)。此外，布里斯托爾大學的發(fā)展，英國維珍浮Sperboy振蕩水柱按圖1.4。該設備被放置，而不是13?20knl海岸，海浪情況良好。在設備壽命的研究人員，降低了綜合研究設備抗風浪能力運輸?shù)确矫鎭斫档陀秒姵杀尽?
1.3.2越浪式波浪能發(fā)電技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
越浪波技術(shù)是利用水道，形成水庫水位升至高水位差，可能利用水位差的直接驅(qū)動渦輪發(fā)電機發(fā)電。的可靠性高，穩(wěn)定的輸出和較高效率的優(yōu)點，一個缺點是尺寸大，結(jié)構(gòu)的問題。收縮通道式波浪能應用設備被放波技術(shù)，它是基于波浪能發(fā)電裝置的聚乙烯，聚波浪理論的波浪理論最早是由挪威大學Falnes特龍沐Budal建議。收縮溝道型波浪動力單元具有比海水平高，并且信道的一個儲存器逐漸閉合。收縮渠道買兩個鋼筋混凝土制成一個對數(shù)螺旋線正交平面的，海是與高擴展水庫上水庫，兩墻接觸。當海浪輸入由于收縮通道波二聚，從而使波高度增加的波，通過與電力低頭液壓裝置的裝置使水在在一個容器中的高鋼筋混凝土水庫和水壁槽道收縮。挪威波浪能源公司（NorwaveA.S）于1986年實物35OKW收縮通道波浪發(fā)電站幾pchan內(nèi)置容量（見圖1.5）。主要電廠技術(shù)是開放60m左右喇叭波冷卻器和有關(guān)3OM逐漸變窄的楔形導槽。當在波高的寬端的導向槽的波動傳播連續(xù)增加峰值在側(cè)壁電流，波能量轉(zhuǎn)換成勢能。楔形槽與波器和轉(zhuǎn)換器的作用。與導槽連通是約8500mZ的面積，用約3平方米貯存器的海平面下降。發(fā)電用常規(guī)渦輪單元的裝置。這種方法的優(yōu)點是，波浪能轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換沒有運動部件，可靠性好，維修費用低和輸出的穩(wěn)定性。助洗劑調(diào)用65 75％之間為％的轉(zhuǎn)換效率，幾乎不受波浪高度和周期。自建廠以來是建立在正常工作。缺點是地形的這個電站嚴格要求施工，使用方便，推動技術(shù)越浪功率器件，以及丹麥，男VeDragon的值（見圖1.6）是挪威指SSG低谷，還是在示范試點階段。
1.3.3振蕩浮子式波浪能發(fā)電技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀
振蕩浮子包括多種形式的漂流，分型性格，鴨,,蛙泳等等。振蕩波浮標技術(shù)是利用體育來波能裝置（筏，浮，鴨身，擺動等）往復運動的活動部分，帶動機械系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)，動力產(chǎn)生傳動裝置的端推廣。
（A）筏波能裝置
筏波能源技術(shù)由漂浮在水面上，并在鉸鏈幾排上的端部浮起捕獲波浪能，然后通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動的發(fā)電機。通過一個鉸鏈的筏浮體可樞轉(zhuǎn)地彼此連接的每個能量轉(zhuǎn)換裝置的放置在鉸鏈，所造成的波動所產(chǎn)生的波陣面浮筏沿著彎曲鉸接，其中，所述液壓活塞重復壓縮和輸出機械能。研究人員得出了該類意味著更廣泛的理論和實驗研究，研究表明，當系統(tǒng)固有頻率和波的頻率是符合其輸出的最大效率。英國OPD（OeeanpowerDelive喬）設計軟管號（鰹魚）750千瓦，具有更好的木筏波能裝置，這是漂浮在海面上的蛇，就像大海蛇，是世界上第一個商業(yè)規(guī)模的海上波浪能源示范項目的形式。操作原理是嘴金屬海蛇垂直于波的方向，波互相推取決于共同鉸接金屬圓筒，用波和海蛇，如峰和谷，可能接觸到的垂直運動和橫向運動金屬制輪液壓缸活塞。 “海蛇號”于2004年8月的海試實驗，而不必在1000小時以上的操作，這是完好的重大技術(shù)難題進行。
近日，OPD和英國政府計劃建立一個20,000戶戶通電，30MW波的40套“海蛇號發(fā)生裝置提供能量的產(chǎn)生。
（二）點頭鴨波能裝置
鴨設備是包裝推理后設計出來的點頭，具有波浪能發(fā)電裝置的一種特殊形式。該裝置具有旋轉(zhuǎn)軸垂直于安裝波的方向。該裝置的橫截面輪廓呈鴨形前側(cè)（修剪表面）是小的，形狀可自由地根據(jù)需要后部（后面波）大于圓弧的水線以下，旋轉(zhuǎn)28方式的中心軸一起旋轉(zhuǎn)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線波作用下建進行設計，該設備的弓背，因為不是倒退創(chuàng)建波和屈曲，因為鴨翼意味著更大的深度，該裝置硬交叉的波浪之下的表面附近的海水，又到了設備背面，這樣鴨翼后面鴨設備點頭經(jīng)常當機都可以攔截短波下自由區(qū)，所以它捕捉更高的能效。
一個浮動的鴨子手段是開發(fā)的設備與浮子的功率振蕩手段，引進技術(shù)降低浮動裝置的鴨式布局點頭成本。
（C）浪能裝置供電的組件現(xiàn)在波能裝置，其電的使用置于波浪力機的作用原理，以趕上波能量尤其是來回擺動的三個重要的商業(yè)應用產(chǎn)生機械連接到鐘擺結(jié)構(gòu)或液壓系被轉(zhuǎn)換成機械能或液壓能，32，33，然后轉(zhuǎn)換成電能的動能和勢能的擺動。波能的設備的優(yōu)點之一是鐘擺可以很好地適應大波和低推力的特性，因此，較高的波能量轉(zhuǎn)換裝置的效率。另一個優(yōu)點是，它是相位控制技術(shù)的一個很好的結(jié)合。相位控制技術(shù)允許使用波能量吸收裝置比波能量的歡迎波前寬度等，從而大大提高波浪能裝置的設備的效率，可分為兩種類型的浮力和懸浮液。部符紙日本教授首次提出了波浪能發(fā)電技術(shù)的概念。技術(shù)室蘭日本建工學院懸浮在1983年世界上第一臺波能裝置，安裝SKW的能力。波浪能裝置的Zm寬擺，30 + 30擺動角度范圍，如圖1.12。波高1.5米周期4S波的條件下，正常輸出裝置約5千瓦，大約40％的總收益，在日本高水平電站效率的：46.接著，在技術(shù)日本室蘭研究所燒屁島西浦港建立了一個類似的裝置為海島漁民公寓的電源。三浴安裝80KW電站的設計能力完成。現(xiàn)在，技術(shù)和300600千瓦波能裝置的研究，日本室蘭工業(yè)研究所，建在50米長的防波堤，它包括四個SM寬擺盤。與此同時，日本打算與斯里蘭卡，斯里蘭卡海岸150在芬蘭AW?能源一個250千瓦電廠建設發(fā)達的波能裝置合作 - 知名小學veRoller：J7：在浪，受到的浮力驅(qū)動擺來回擺動，以產(chǎn)生動能，以收集液壓缸，然后再由一個發(fā)電機上的電力的岸轉(zhuǎn)換。浮力波浪能裝置厄立特里亞veRoller環(huán)套入海，不僅影響景觀，無噪音，并通過風暴相對未受影響。 AW.Energy公司也聲稱，用于制造零件和材料波發(fā)生器不會危害環(huán)境，例如，這種創(chuàng)新的潮汐能發(fā)電，由石油精煉廠使用的液壓元件。另一個優(yōu)點是該渦輪機葉片容易增加安裝成本也相對便宜。安裝于2007年在葡萄牙波壓路機第一臺樣機。 2009年，AW?能源公司從歐盟獲得300萬€資金。受到資金的刺激下，葡萄牙公司是設計和全新的中試裝置建設，其位置靠近高爾夫球場資源豐富的城市佩尼切的。該中試裝置于2011年正式啟動，其目的是高峰負荷期間提供在本市功率的30％，而控制發(fā)電成本，生產(chǎn)每兆瓦時的電力海洋38.國家海洋局有關(guān)400歐元中國的技術(shù)研究中心還建成SKW和波能裝置的3OKW海岸，島上供電。
1.4 海洋能概述和開發(fā)利用現(xiàn)狀
為了加快可再生能源發(fā)展，促進節(jié)能減排，積極應對氣候變化，更好地滿足經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的需要，在可再生能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)尾，根據(jù)國際根據(jù)經(jīng)驗，研究可再生能源的發(fā)展制定了“中長期可再生能源發(fā)展規(guī)劃”提出了具體的發(fā)展“逐步提高清潔和可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的質(zhì)量，努力到2010年，可再生能源量達到15％的能源消耗在2020年在尋找的道路上的新能源將達到總消費??量的10％“，人們開始重視占地球表面的3/4是海洋。這些數(shù)據(jù)，曾經(jīng)孕育海洋生物保鮮膜廣巨大能量：表面變暖約5.lxloskmZ那里的地表1.49x1o“枷枷保護海上3.6lxl 2，用表71％計算的總面積。海平面，具有約840米所有土地的平均高度，以及海洋的平均深度，但對于38Om，海水的整個體積1.37x109枷3?`海軍陽光和風產(chǎn)生的能量機械和其他形式的能入海，不是在陸地和空中那樣容易丟失，海洋能源是可再生，取之不盡，用之不竭，如果充分利用，將大大緩解目前的能源問題。海洋能指能量，這取決于海水的可再生能源，包括潮汐能，波浪能，熱能，鹽梯度能量，海流能量等太陽到達地球，從上面的海洋和海水液滴的主要部分，部分轉(zhuǎn)換到各種形式的海洋能，潮汐能是由地球的太陽和月亮的引力的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生與發(fā)送到海洋，通過長周期波儲存能量的能量，潮汐潮成比例的量和潮汐范圍的大小，是由風力和勢能，并存儲在短持續(xù)時間波的機械能，波浪能，和波高和波的形式動能產(chǎn)生的波浪能正比于水面積的平方;海洋熱能熱更高層寬度海水溫度和低溫差的存在和儲熱，它正比于甜放電之間的能量和水，鹽度差河口可以化學能量的大小之間的溫度差成海和之間的溫度差海洋鹽鹽度差異，如果通過半透膜分離，淡水海水入口側(cè)可產(chǎn)生滲透壓，能量和滲透比例之間的壓力差流過的電流的能量指的是海水動能的流動，主要是涉及到海床水路和痛苦，并能穿過大潮海水流動更穩(wěn)定的流量定期通過廣場和進入流通比例潮，潮汐，海流，波浪他產(chǎn)生海洋能，海流能流動的動能的一種新形式機械。根據(jù)1981年世界各地的出版物理論上可再生能源從海洋聯(lián)合國教科文組織估計76.6十億千瓦總能量（包括潮汐能，波浪，熱能，鹽度差能，海流等通常可以審議了五項海洋能源）。河口壩大潮300+億千瓦時/潮汐操作中旬驅(qū)動渦輪機達到水能量轉(zhuǎn)化的勢能海上（潮）動能流的模塊化單元或制憲8000 80000 +億千瓦時/中期曦曦曦電流導致海水轉(zhuǎn)化為電等其他形式的能源。由于使用800 +億千瓦時/年，各種設備與各種OTEC交流的幫助下浪浪10000+億千瓦時/年的動能和勢能成其他形式的能量后，年復一年他手中的權(quán)力，等等。（ OTEC）：表面和海洋的深水區(qū)，淡水和海水浸潤滲透之間鹽度從河口，利用相關(guān)2000+億千瓦時/年裝置之間的差異用鹽量產(chǎn)生的熱量之間的溫度差浸潤和讓潛在的能量來驅(qū)動渦輪機的壓力差轉(zhuǎn)換現(xiàn)在能夠立即達到可能是能量的轉(zhuǎn)換。鑒于上述數(shù)據(jù)，儲量和海洋能源的發(fā)展?jié)摿κ求@人的。其中，更易于使用和有與太陽能和風能相比許多商業(yè)產(chǎn)品，波浪能具有特定的優(yōu)點，即不僅植物配電，比太陽能和風能的平均能量密度大得多。太陽能的平均密度范圍為100?200砰/ MZ，風平400-600 / M“，并于2000年波浪能，4000砰/ MZ，幾乎是200倍太陽，50倍以上的風能，其示出高能量密度。
1.5 研究意義
能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，人類的發(fā)展一直伴隨著利用高能源和先進能源技術(shù)和行為的出現(xiàn)。然而，近幾十年來，經(jīng)濟利益在短期內(nèi)，為人類的發(fā)展，如石油，煤炭等傳統(tǒng)能源是近乎瘋狂到有限的傳統(tǒng)能源資源枯竭的地步。據(jù)“BP世界能源統(tǒng)計年鑒2011）}`的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全球能源需求主要依靠石油，煤炭，天然氣，水電，核電，可再生能源等六大領(lǐng)域，石油，煤炭，天然氣的供應世界能源結(jié)構(gòu)中的大多數(shù)2010年，它們占全球能源消費中的比重33.6％，29-6％和23.3％，可見，石油仍然是能源，傳統(tǒng)能源儲備和的最大來源。足夠樂觀面對人類未來的能源需求，石油為例，根據(jù)2010年年底的目前年開采，已探明石油儲量也開采46.2年。然而，隨著社會和經(jīng)濟迅速發(fā)展，人類社會將是對能源的需求不斷增加，常規(guī)能源儲量持續(xù)下降，越來越激烈。之間的矛盾“BP世界能源統(tǒng)計年鑒2011”的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年很容易超過達到能源消費總量在2008年對于經(jīng)濟衰退高峰。 2011年，5-6％的能源消耗比重的增長，自1973年以來的強勁增長，所有地區(qū)的所有類型的能源消耗和能源消耗的增幅最高。在新興經(jīng)濟體的能源消費繼續(xù)快速增長，能源消費增長也高于經(jīng)合組織平均水平高得多。數(shù)據(jù)還顯示，去年來自化石燃料也出現(xiàn)大幅增長，其次是日益嚴重的環(huán)境問題的全球消費量的二氧化碳排放量也開始把人類生存和發(fā)展面臨風險。在能源危機和環(huán)境問題的雙重壓力了人類對環(huán)境的不合理使用，“京都議定書”，一系列措施的發(fā)展，“聯(lián)合國氣候變化框架公約氣候變化框架公約”和其他危害的結(jié)果意外掌握傳統(tǒng)能源，與傳統(tǒng)的資源減少，增加開采，經(jīng)營成本和更昂貴，政府，研究機構(gòu)和科學家的難點，科學開始積極尋找清潔可再生能源，以現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)改變，走可再生能源的可持續(xù)發(fā)展。歐盟早在2007年提出的可再生能源目標發(fā)展由所需的可再生能源的總用電量的30％所需的一次能源的2020年可再生能源的發(fā)電量要占能源消費總量的20％實現(xiàn)。其他國家也有政府的價格補貼，稅收優(yōu)惠，市場配額分配的強制性，鼓勵，支持和引導可再生能源在中國的人均能源的健康發(fā)展采取其他手段有2個成交量依舊在一個較低的水平，包括煤，在世界各地的水供應。人均量的一半，而天然氣，油僅占人均資源在世界的量為約一百五十三分之一。中國人口眾多，低人均能源消費，能源需求增長的壓力，能源供應與經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾十分突出。環(huán)境污染也是脆弱的生態(tài)系統(tǒng)的一個突出問題，大量提取和使用化石燃料對環(huán)境的影響很大，特別是煤炭在中國能源消費結(jié)構(gòu)中的比例高，二氧化碳排放量的快速增長關(guān)于氣候變化的影響較大。清潔的可再生能源，環(huán)保，開發(fā)和使用過程中不增加溫室氣體排放。開發(fā)和利用可再生能源，優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)，保護環(huán)境，減少溫室氣體排放，應對氣候變化具有非常重要的作用。中國的“第十個五年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展規(guī)劃綱要”明確提出：“優(yōu)惠的財稅，投資政策和強制性市場政策，鼓勵生產(chǎn)和可再生能源的消耗，提高一次能源消費中的比重，我國漫長的海岸線，沿海波浪能也十分可觀觀察計算波形數(shù)據(jù)。顯示，沿海資源波的理論量1.29xl保護?驚，最常見的在臺灣的沿海省份，其次是浙江，廣東，福建， 1.60xl2.05xl之間山東沿海。在浙江，臺灣，海壇島北部，福建省渤海中部工程國家沿海波浪能流密度，是最高的，達到了7.73 5.N千??瓦/米其次是海，粵東，浙江，南北，達到3.63?4.05KW /山地天氣預報在福建和山東半島南部海岸的南部，達到2.25?2.82KW /毫克歸納起來，波浪能具有很大的發(fā)展非常顯著和積極的發(fā)展前景，如果開發(fā)的，將是一輩子的，生產(chǎn)綠色能源的需求。從數(shù)據(jù)來看，中國的波浪能資源非常豐富，和得天獨厚的自然條件，使我們的波浪發(fā)電技術(shù)的研究是非常重要的，不僅緩解了能源危機的壓力，但也很現(xiàn)實長期的經(jīng)濟和戰(zhàn)略利益。
1.6 設計和研究的內(nèi)容和重點
本論文主要研究的是點頭鴨波浪能發(fā)電裝置的波能采集以及能量轉(zhuǎn)化裝置，總體結(jié)構(gòu)的設計，并對零件進行分析驗證。
本文包含：
①波能采集器的設計
②能量轉(zhuǎn)化裝置，即把擺式往復運動轉(zhuǎn)化為單向旋轉(zhuǎn)運動
③傳動裝置，把單向旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過加速后傳到發(fā)電機
④整體框架的設計與固定
⑤各零部件的受力分析與校核
金陵科技學院學士學位論文 第2章 點頭鴨式波浪能發(fā)電裝置方案設計
第2章 點頭鴨式波浪能發(fā)電裝置方案設計
2.1 概述
稱為索特工程師是在他1974年紙的唯一波能量轉(zhuǎn)換方法，作為形狀的結(jié)果，該裝置的操作特性類似于鴨子，所謂“點頭鴨”的運動。裝置布置在鴨仔細推理，該裝置包括一個沿垂直于波安裝旋轉(zhuǎn)軸，該裝置的橫截面輪廓是鴨形前（修剪表面）是小的，后部（長后側(cè)）的大小，部分地浸沒弧形設備波作用下圍繞旋轉(zhuǎn)軸往復旋轉(zhuǎn)，使得該裝置的拱形背面，因為沒有向后波：太，因為資金鴨式更大的深度，表面波近海水難以從裝置下方刺向以上，從而使設備是常無鴨翼波區(qū)后面 - 所在單位可以截獲提供的所有短波鴨翼的設計很好，鴨設備的短的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換效率可以接近100％。在波浪運動的一個周期，“點頭鴨”，無論是動能和勢能同時被液壓裝置轉(zhuǎn)化為了出去，再由一個液壓或電力系統(tǒng)的動能轉(zhuǎn)換成電能。這樣的文學專家的優(yōu)勢，指出：
鴨技術(shù)是最高效的波浪發(fā)電技術(shù)在環(huán)保的世界：不破壞沿岸，用于語音。
大規(guī)模生產(chǎn)，易于標準化的技術(shù)容易成熟。在不規(guī)則波“點頭鴨”式的性能研究表明，不規(guī)則波，該系統(tǒng)的效率要低得多。在惡劣的海洋環(huán)境中，該設備也容易損壞，所以索特“點頭鴨”沒有被廣泛推廣。因此，為了使人們有可能“鴨點頭是指”以與第一實施方式起到需要做：
1.本設備必須達到一定的深度，這是規(guī)則的波翻
2.必須避免在海上災難性的條件（如颶風）的方法;
3，必須可以訪問已經(jīng)能夠受益于波前的準備。
2.2 方案設計
該計劃的結(jié)構(gòu)要素（即浮力艙，壓載艙），完成一個單錨腿（短SLAM）相同的平臺與電力清晰，成本低，安全可靠，易于使用的控制功能，波平豎直效應被用來發(fā)電，以提供用于水下能量發(fā)電裝置的最大效率，常規(guī)石油成熟有效技術(shù)的應用，以達到完美的操作，雖然它的用途模型災難性海狀態(tài)不容易損壞，現(xiàn)在和由可變浮力艙箱體配備有注水、排水管閥以及進、排氣閥可使得在臺風天調(diào)整在水的浮力也能確保安全。
圖2.1單錨腿式“點頭鴨”為波能采集器的波浪發(fā)電裝置立面示意圖
圖2.2單錨腿式“點頭鴨”為波能采集器的波浪發(fā)電裝置平面示意圖
以上圖中：“點頭鴨”波能采集器1，固定支架2，可變浮力艙3，注水／排水管閥301，進／排氣管閥302，鋼立柱303，舵總成304，壓載艙4，壓載填充砂石401，防護環(huán)架402，支腿403，加強筋404，防脫彈簧阻尼器5，基礎(chǔ)6 ；中心導管7，垂直滑動直線發(fā)電單元純鐵段振子磁軛701，電纜出口孔702，垂直滑動直線發(fā)電單元定子8，水平滑道直線發(fā)電單元9，防污損生物刮板裝置10-1，防污損生物刮擦裝置10-2，鋼構(gòu)件的防腐蝕犧牲陽極11。
2.3 整體方案論證
根據(jù)以往的研究成果可以在波浪能裝置的研究現(xiàn)狀和發(fā)展中找到都不是很成熟，很多缺點，如收縮通道式發(fā)電裝置，轉(zhuǎn)換效率低，并在海邊占用空間大，無沖擊漂浮電力傳輸推廣;岸式波力意味著更高的環(huán)保要求等。該方案采用純吸收機械建設和波浪能，轉(zhuǎn)換效率高，占地面積小，維護方便，便于電力傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換，使高價值的研究。
2.4 具體實施方案
圖 2.3 是單錨腿式“點頭鴨”為波能采集器的波浪發(fā)電裝置各大部件關(guān)系圖
如圖2.3 所示本實用新型由六大部分組成，即一為點頭鴨體及嵌置于“點頭鴨”的水平滑道直線發(fā)電單元，二為支架，三為可變浮力艙，四為壓載艙艙及垂直滑動直線發(fā)電單元定子，五為基礎(chǔ)及中心導管以及純鐵段振子磁軛。第六部分為附件如防脫彈簧阻尼器5等。下面參照說明書附圖，說明各部分具體實施方法：首先根據(jù)水深，“點頭鴨裝置”高度，設計的工作海況確定垂直滑動直線發(fā)電單元，導管的振子磁軛長度，將數(shù)據(jù)交發(fā)電機專業(yè)制造商，本實用新型的水平滑道直線發(fā)電單元，垂直滑動直線發(fā)電單元均應由發(fā)電機專業(yè)制造商加工，同時應完成的還有導管的振子磁軛，它是將對應導管外徑一致的純鐵管，均勻開有嵌填非導磁材料的槽，嵌填的非導磁材料，如改性環(huán)氧樹脂為基體的復合材料，再機加工處理成表面光滑的管段。
以上圖中：“點頭鴨”波能采集器1，固定支架2，可變浮力艙3，鋼立柱303，舵總成304，壓載艙4，防護環(huán)架402，支腿403，加強筋404，防脫彈簧阻尼器5，基礎(chǔ)6 ；中心導管7，電纜出口孔702，垂直滑動直線發(fā)電單元定子8，水平滑道直線發(fā)電單元9。
金陵科技學院學士學位論文 第3章 點頭鴨式波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)設計
第3章 點頭鴨式波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)設計
3.1 漂浮系統(tǒng)的運動計算
設計流程：
根據(jù)一個工作環(huán)境是浮在海面上，鹽水腐蝕性，耐腐蝕性強的塑料材料，韌性好，適合于制造浮動儲存空間。 PE的一個浮動塑料，浮塊大小根據(jù)所需設計浮力的大小，浮動的2立方米倉庫總體積，水的安裝一半，從而使長度和1260毫米寬度，厚度為5毫米。根據(jù)公式用浮力浮雜志獲得的浮力：
3.2 主體結(jié)構(gòu)的設計
點頭鴨體制作推薦鴨尾筒體101 用玻璃鋼管制作，玻璃鋼管內(nèi)放置筒體加強板110，二端用筒體端板109，構(gòu)件109，110 與筒體101 連接可用鉚接也可用粘接，接著套進轉(zhuǎn)軸103，然后用鋼板102 做成鴨形，方法是鴨身輪廓體鋼板102，以鴨尾筒體101 為基座，鉚釘在鴨尾筒體101 上，二側(cè)加封板111，用密封膠封堵所有接縫，再在鴨身臨時開孔，從孔填充聚氯乙烯或聚苯乙烯發(fā)泡體，填充聚氯乙烯或聚苯乙烯發(fā)泡體既保證浮力的安全，也有利于“點頭鴨”波能采集器的強度。“點頭鴨”制作完成后，用電動工具開出嵌放水平滑道直線發(fā)電單元9 的位置，嵌放進水平滑道直線發(fā)電單元9，用調(diào)配好固化劑的環(huán)氧樹脂膠泥固定，點頭鴨體制作即告結(jié)束，等待總裝。
金陵科技學院學士學位論文 第4章 模擬結(jié)果與分析
第4章 模擬結(jié)果與分析
4.1不同周期波浪條件下對比分析
分析鴨式能量采集設備在不同的時期波性能參數(shù)，〇.〇5m第一波高分別為R = o.7s，o.8s R = R= o.9s，R =所選時間段內(nèi)我。〇s波浪條件數(shù)值模擬，在不同的波浪參數(shù)的循環(huán)性能形勢分析鴨式能量收集裝置。對應不同的波形參數(shù)周期性波表4-1所示。
表4-1不同周期的波浪參數(shù)
對于波和鴨捕獲隨后能夠用一個直徑為0.1微米至呈現(xiàn)設備研究鴨能量采集裝置的直徑的波長的Y / O操作。
在同樣的浪高是不同的周期和波能量采集裝置鴨發(fā)揮作用，顯示在圖4-1中同時波相圖。如可以看到的，波能的設備中的波高捕獲為明顯腐爛后，當由能量采集裝置的波，波能量的一部分可以由記錄裝置所吸收的指示。而在之后的另一種解釋鴨式能量采集裝置波衰減不同波長周期的不同摘器官在相對不同的波長，能量收集效率變化。
圖4-1 不同周期波浪與俘能裝置作用相
鴨式能量采集裝置在一段時間后運動，穩(wěn)定運動裝置中，選擇由液力圖4來分析每個周期的不同的條件進行5個循環(huán)中不同時期液力鴨能量采集裝置鴨能量采集裝置4-2。
圖4-2 不同周期波浪下鴨式俘能裝置受到的水動力力矩
能量采集裝置的變化遭遇海浪同期的周期性變化液力曲線，變化周期和。
等待能量采集裝置用于通過水動力扭矩運動的下一個波的高度是由波長的大小的影響。在不同的周期總體而言，能量收集裝置，通過水動力矩波高波條件接近2.5N.m.同時，由于不同的周期，能量收集裝置的運動過程中由水動力扭矩的影響稍有不同。隨著越來越波周期是能量采集設備受到最大液力略有增加。
鴨式能量采集裝置是往復波作用下運動旋轉(zhuǎn)結(jié)合扭矩重力扭矩和負載扭矩反應鏈接等，能量收集裝置，在圖4-3的曲線的角速度。如可以看到的，曲線的角度周期性到最大值的變化意味著角速度隨著循環(huán)。
圖4-3不同周期波浪下俘能裝置運動角速度曲線
這部分是由于水動力扭矩增加，從而大和細微周期的擴大，更重要的是它是與周期的增加，能量采集設備進行組合矩延長的時間段，所以較長的旋轉(zhuǎn)加速時間，該達到最大角速度值越大。為旋轉(zhuǎn)角速度的周期性變化，海浪的周期能量采集裝置。波的持續(xù)時間越短，越短運動能量采集裝置的循環(huán)中，在同一時間，次數(shù)越，相反，生長的波浪運動周期的周期，能量收集裝置還生長在較少的次數(shù)為相同量的時間的周期移動鍛煉。鴨式能量收獲裝置產(chǎn)生波的影響下的角速度，旋轉(zhuǎn)運動鴨能量采集裝置控制液壓系統(tǒng)的運動，液壓系統(tǒng)，從而驅(qū)動發(fā)電廠，其中設備發(fā)電。
4.2 不同波高波浪條件下對比分析
圖4-4 不同波高波浪與俘能裝置作用相
選擇一個周期0.7秒波高為0.03米，0.04男，0.05 M和0.06 M在為了模擬波。在不同的情況下，同期波高，波和鴨式能量采集設備的交互，如圖4-4所示波相圖。要看到海浪和鴨式能量采集設備連接部位，波高顯著尾隨鴨能量采集裝置幾乎沒有帶后減弱。發(fā)生在能量收集設備的存在波浪潮的一部分被反射，入射波疊加使得入射波的波形。與能量收集裝置波耦合，能量收集裝置受到如圖4-5所示液力。
圖4-5不同波高波浪下鴨式俘能裝置受到的水動力力矩
圖4.5高波鴨式能量收集受看液力身影，隨著主題浪高幅度液力能量采集設備增加。越高能量采集設備波高經(jīng)受能量采集裝置在更大的流體動力學轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上的較大的流體動力扭矩，以便有更多的電力。在圖9（d）中，在時刻31秒，流體動力扭矩曲線槽清楚突變這是因為，當波高達到一定水平，因為在沉入水中的能量鴨采集設備的很大一部分，波峰抵達會有一部分在上面的鴨式能量采集裝置波浪能量采集裝置。在這種情況下，將液力鴨式能量收集設備會突然下降，這會導致液力突變發(fā)生不規(guī)則。能量采集裝置，所述時刻與其他流體動力扭矩，角速度圖4-6結(jié)合的影響下。
圖4-6不同波高波浪下俘能裝置運動角速度曲線
圖4-6的波能量收集裝置的高角速度所用的曲線圖可以看出，波周期的相同的條件下，隨著能量收集波的波高表示該運動的角速度也增加。波高，能量采集設備的角速度的更大的幅度。
金陵科技學院學士學位論文 總結(jié)
總結(jié)
經(jīng)過的構(gòu)思，設計和導師的協(xié)助和指導幾個月后，不斷變化的，終于完成了項目畢業(yè)設計任務。遇到了很多問題，在設計上，尤其是波浪能利用的轉(zhuǎn)換。在懸浮式設計，使驅(qū)動器倉可在規(guī)定的路線，使用的方式浮動加上框架上移動，框架浮式儲存是有限的運動，使浮動倉庫引導運動中的總體框架內(nèi)。同時，每一個上和下浮動倉庫開的柵極，你將填補一定程度的水噴射，水噴射的按照可經(jīng)受浮動浮力，使他們能夠使浮籠旋轉(zhuǎn)棘輪的最大值。
作為機構(gòu)的一部分被連接到海底，整個能量采集和轉(zhuǎn)換過程，以純機械方式，能量轉(zhuǎn)換效率高的益處，而不是根據(jù)計算考慮到由外殼所占據(jù)的空間的情況下，94轉(zhuǎn)換效率％，比同類器件高得多的轉(zhuǎn)換效率。不足之處是，這意味著海，車架，易受腐蝕的海下，雖然金屬表面噴漆或電鍍腐蝕氧化膜，但會很快磨損從而面對密封方式還有待調(diào)查。
金陵科技學院學士學位論文 參考文獻
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金陵科技學院學士學位論文 致謝
致 謝
在我的一套完整的，我從設計教師監(jiān)測和耐心輔導，認真檢查和變更過程中進行我的畢業(yè)設計畢業(yè)。教師可以把自己放在學生的最大利益，為學生作出一切努力，促進學習，最認真負責的態(tài)度深深感染了我們。為我們今后的工作和學習效仿的好榜樣。特別耐心，給我建議寫作過程中我的觀點改變了，讓我學到了很多東西。非常感謝您！
在公開感謝衛(wèi)冕和舞臺幾位老師讓我上巡查建設性的建議和指導，我發(fā)現(xiàn)自己帶領(lǐng)的設計問題，并找到了我的論文的解決方案能夠順利進行，并開展，在這他們希望致以最誠摯的感謝和最誠摯的問候！
感謝各位老師輕工業(yè)學院諄諄教誨，讓我學會了如何去尋求知識，如何做人，在此表示感謝！