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《潮汐能利用現(xiàn)狀及我國(guó)發(fā)展潮汐能的前景》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、潮汐能利用現(xiàn)狀及我國(guó)發(fā)展潮汐能的前景摘要：本文就潮汐能的優(yōu)缺點(diǎn)，本文就潮汐能發(fā)展的優(yōu)缺點(diǎn)及國(guó)外潮汐能發(fā)電的前景和技術(shù)進(jìn)行概述，并對(duì)浙江省潮汐發(fā)電的開發(fā)研究提出了初步的設(shè)想和探討。，并對(duì)部分省區(qū)潮汐發(fā)電的開發(fā)研究提出了初步的設(shè)想和探討。關(guān)鍵詞：海洋資源潮汐能發(fā)電1.引言：潮汐的成因首先討論月球的萬(wàn)有引力對(duì)海洋潮汐的作用。假設(shè)海水覆蓋整個(gè)地球表面，地球和月球繞著共同的質(zhì)心C轉(zhuǎn)動(dòng)，視以C為原點(diǎn)，坐標(biāo)軸指向恒星的系為慣性系，另有一以地心為坐標(biāo)原點(diǎn)，坐標(biāo)軸指向恒星的參考系。C系與C′系坐標(biāo)軸總保持平行，故C′系繞C系平動(dòng)。若僅關(guān)心為何一日兩潮，
2、即僅討論為什么面向和背向月球的水面有兩個(gè)凸起，可引入如下理想模型：認(rèn)為地表水相對(duì)于C′系靜止，即水隨C′系繞C平動(dòng)。這時(shí)，水表面諸體元均以為半經(jīng)作圓周運(yùn)動(dòng)。但各有自己的圓心，又因?yàn)槭瞧絼?dòng)，諸體元的速度和加速度都是相同的，因此各單位質(zhì)量水與地心處單位物質(zhì)所受向心力相同，如圖（一）所示。由于地表面各處與月球連線長(zhǎng)短、方位不同，各水體元在各處所受月球的引力不同，如圖（二）所示。這個(gè)引力有兩種效果，一個(gè)作用是使諸單位質(zhì)量水獲得各自繞地月共同的質(zhì)心C作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，此力的大小等于月球作用于地心處單位質(zhì)量物質(zhì)的力，另一個(gè)作用是產(chǎn)生潮汐的引潮力
3、。故月球的引潮力可定義為地表面單位質(zhì)量的水所受月球引力減去地心處單位質(zhì)量物質(zhì)所受月球的引力。分別用F、fc和f表示引潮力、向心力和引力，有，其中fc顯然等于，G、M和d分別表示萬(wàn)有引力常量，月球的質(zhì)量和地心月心間的距離。由于地表面水體元所受月球的引力不同，地面不同處的引潮力不同，如圖（三）所示。P點(diǎn)的引潮力可用矢量差求得，如圖（四）所示。 圖（一） 圖（二） 圖（三） 圖（四）設(shè)R為地球的半徑，我們用引潮力的定義式來(lái)計(jì)算離月球最近的A點(diǎn)及離月球最遠(yuǎn)的B點(diǎn)的引潮力，因?yàn)閮商巻挝毁|(zhì)量水所受萬(wàn)
4、有引力與向心力在同一直線上。故A點(diǎn)的引潮力為。由于地月間距離遠(yuǎn)大于地球的半徑，所以2d-R≈2d、d-R≈d，有，同理B點(diǎn)的引潮力。由此可見A、B兩處引潮力的大小相等，都背離地心向外，海水在引潮力的作用下“漲起”，同理由矢量差求得D、E處引潮力相等且指向地心，在該處的引潮力迫使海水“跌落”，其它各處引潮力促成海水的“潮流”。用同樣的方法可分析太陽(yáng)的引潮力。雖然太陽(yáng)的質(zhì)量比月球的質(zhì)量大得多，但太陽(yáng)離地球的距離也比月球離地球的距離大得多，所以太陽(yáng)對(duì)地面水的引潮力還不到月球?qū)Φ孛嫠囊绷Φ囊话?。在宇宙中，除月球和太?yáng)以外的其它天體或因離地
5、球太遠(yuǎn)，或因質(zhì)量太小對(duì)地面水的引潮力更是微不足道，影響甚小。從根本上看，潮汐主要是由于月球、太陽(yáng)對(duì)地球表面海水的不均勻引力作用產(chǎn)生的，且以月球?qū)Φ厍虮砻婧Ｋ痪鶆蛞τ绊憺橹?，運(yùn)動(dòng)著的地、月、日的相對(duì)位置存在著多種周期性變化，因而海水也在作多種周期性組合的復(fù)雜波動(dòng)，當(dāng)太陽(yáng)、月球和地球在一直線上時(shí)，就產(chǎn)生大潮；它們成直角時(shí)，就產(chǎn)生小潮。地球表面某一區(qū)域處于向月面時(shí)，表面海水受到月球引力最大，出現(xiàn)漲潮；當(dāng)此區(qū)域處于背月面時(shí)，表面海水受到月球引力最小，由引潮力作用，也會(huì)出現(xiàn)一次漲潮；當(dāng)此區(qū)域既不處于向月面，也不處于背月面時(shí)，海水水位較低，出
6、現(xiàn)退潮或潮流。在地球一天的自轉(zhuǎn)中，月球繞地球公轉(zhuǎn)的位置沒(méi)有多大改變，故一天中，地球表面某一區(qū)域會(huì)出現(xiàn)兩次漲潮和兩次退潮。再加上海陸分布，海洋深度，海岸形狀等因素的影響，使得不同地方的潮差不同，如我國(guó)的杭州灣最大潮差可達(dá)10米，海水這樣周期性變化就形成奇妙的潮汐現(xiàn)象。2潮汐能的開發(fā)．目前人類社會(huì)消耗的能源絕大部分來(lái)自煤、石油和天然氣。排放的大量有害有毒物質(zhì)，嚴(yán)重地污染了環(huán)境；同時(shí)，地球上這些資源的儲(chǔ)存量是有限的。面對(duì)能源與環(huán)境的雙重挑戰(zhàn)，研究開發(fā)利用清潔和可再生的新能源已在世界發(fā)達(dá)國(guó)家興起。因?yàn)槌毕苡兄鍧?，能量?lái)源廣而且蘊(yùn)含量巨大等
7、特性，它的開發(fā)和利用越來(lái)越受到人們關(guān)注。目前各國(guó)政府都在采用鼓勵(lì)政策開發(fā)再生能源。我國(guó)也已經(jīng)建成發(fā)電的潮汐發(fā)電站有多座，如江廈潮汐發(fā)電站、沙山口電站等。潮汐是一種周期性的自然現(xiàn)象，它主要由于月相而變，朔、望日前后為大潮。上、下弦為小潮，潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量，稱為潮汐能?，F(xiàn)代潮汐能的利用，主要是潮汐能發(fā)電。利用潮汐能發(fā)電須具備兩個(gè)條件：一是潮汐的幅度要足夠大；二是海岸地形必須能儲(chǔ)蓄大量海水。由于潮水的流動(dòng)與河水的流動(dòng)不同，潮汐是不斷變換方向的，因此就使得潮汐能發(fā)電出現(xiàn)了不同的型式，如：１）單庫(kù)單
8、向型：只能在落潮時(shí)發(fā)電。２）單庫(kù)雙向型：在漲、落潮時(shí)都能發(fā)電。３）雙庫(kù)雙向型：可以連續(xù)發(fā)電。潮汐能開發(fā)一般要攔截港漢、海灣建成蓄能水庫(kù)，一年中通常有７０６次潮汐，故有７０６次水進(jìn)出交替。如果可利用之水頭僅３．５ｍ，則潮汐
