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《浮標用波浪發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計開題報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、青島科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告畢業(yè)設(shè)計(論文)題目浮標用波浪發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計院（系、部）指導老師專業(yè)班級學生學號學生姓名目前國內(nèi)外研究進展概述（或立題依據(jù)）：隨著社會的發(fā)展，人類對海洋資源的依賴越來越嚴重。除了傳統(tǒng)的漁業(yè)資源、海洋油氣資源、海洋礦產(chǎn)資源、旅游資源外，我們越來越重視海洋新能源，新能源主要包括波浪能、潮汐能、海洋溫差能、海洋鹽差能和海流能等。其中波浪能目前是人類正在研發(fā)的一種能源，未來必定占海洋能源的一大部分。中國海岸線長達18000多公里，管轄海域約300萬平方公里，相當于我國陸地面積的1/3，同時還分布著面積大于500平方米以上的島
2、嶼5000多個，屬于海洋大國。中國海域蘊藏著豐富的資源，因此制定正確的海洋發(fā)展戰(zhàn)略，積極開發(fā)利用海洋資源，對我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。如果將我國的海洋資源轉(zhuǎn)換為可用的動力值，最少有1.5億千瓦，相當于目前我國電力總裝機容量的兩倍還要多。在海洋能源的開發(fā)及利用方面，我國目前還處于起步階段，有些沿海地區(qū)期間研制了各種試驗性的發(fā)電裝置，為以后我國海洋資源的開發(fā)打下了基礎(chǔ)。目前波能轉(zhuǎn)換的裝置千變?nèi)f化，按固定方式可分為固定式和浮標式，固定式又分為岸式和離岸式。發(fā)電裝置通常具有兩個部分組成：第一部分為采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)的作用是俘獲波浪能；第二部分為轉(zhuǎn)換裝置，該
3、系統(tǒng)是把俘獲的波浪能轉(zhuǎn)換為電能。采集系統(tǒng)的形式有震蕩水柱式、震蕩浮子式、擺式、鴨式、筏式、收縮波道式等。岸式波能發(fā)電裝置固定于岸邊，其優(yōu)點是管理和維護比較方便，也有利于對裝置的優(yōu)化研究，電力傳送成本低，其效率較高，但是岸邊所能利用的波浪能的能流密度比較低，這種裝置對環(huán)境要求較高。浮標式的波浪發(fā)電裝置可以在船廠建造、下水，然后安裝到合適的地方，因此建造難度小。缺點是效率比岸式低，抗風浪能力差，輸電成本高。從20世紀70年代開始人們研究出了許多波能發(fā)電裝置，典型代表有：“點頭鴨”式、收縮波道式、震蕩水柱式、擺式、波面筏式、整流器式、震蕩浮子式等，各種波能發(fā)電
4、裝置均有其優(yōu)缺點。“點頭鴨”式是可適應(yīng)各種不同頻率的波浪。但是裝置可靠性差，在惡劣的海洋環(huán)境下，裝置極易損壞，所以沒有得到廣泛推廣。收縮波道式波能轉(zhuǎn)換裝置是靠地形或堤壩使海浪聚集經(jīng)過波能轉(zhuǎn)換裝置來發(fā)電，其優(yōu)點是裝置部件安裝在岸上，可靠性好，維護費用低，功率穩(wěn)定且效率高，但是它對于地形的要求極高，在現(xiàn)實中不易廣泛推廣。震蕩水柱式是通過波浪對密封腔里的空氣壓縮來轉(zhuǎn)換能量，發(fā)電裝置不與海浪直接接觸，因此抗惡劣性能好，但其轉(zhuǎn)換效率低，建造費用高。擺式波能裝置直接從波浪吸收能量轉(zhuǎn)換成機械能，效率較高，但是受波浪周期頻率影響大，且抵抗惡劣環(huán)境性內(nèi)差。波面筏式波能發(fā)電
5、裝置是不淺裝換效率最高的波能發(fā)電裝置，但是其波面實體尺寸過大。震蕩浮子式通過浮子吸收波能，并通過杠桿或繩索連接到岸上的發(fā)電裝置，其能量轉(zhuǎn)化效率較高，建造成本低，抵抗惡劣天氣性能較好，有望成為實用化的波能裝置。根據(jù)對前人研究成果的評估，本設(shè)計方案采用振蕩浮子式，并通過更優(yōu)化的波能轉(zhuǎn)化和傳動機構(gòu)來采集波能和發(fā)電。并在整體構(gòu)造方面吸取各種方案的有點，彌補其他方案的缺點，設(shè)計出波能轉(zhuǎn)換效率高，對波浪周期頻率適應(yīng)性強，對環(huán)境適應(yīng)性好，抗惡劣天氣性能高，且制造成本和輸電成本低，維護方便的波能發(fā)電裝置。主要研究內(nèi)容：本論文主要研究的是波浪能發(fā)電裝置的波能采集裝置和能量
6、轉(zhuǎn)化裝置，及其總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計與各部件的校核分析。（1）設(shè)計內(nèi)容：①波能采集器的設(shè)計②能量轉(zhuǎn)化裝置，即把上下往復運動轉(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(shè)計與固定⑤各零部件的受力分析與校核（2）設(shè)計重點①棘輪與棘爪的設(shè)計②整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）的設(shè)計方案及思路：根據(jù)波能發(fā)電裝置的研究歷史及成果得出震蕩浮子式俘獲波能效率較高，靠浮子的浮力以及自身的重力來推動棘爪，從而帶動真?zhèn)€裝置運轉(zhuǎn)。按波能采集、傳動到發(fā)電機的順序，各裝置如下：波能采集器：箱體類零件，置于水面，內(nèi)注入一定量的水，箱體部分浸入水中，箱體連接兩個固
7、定桿，固定桿只能做上下往復運動。固定桿上安裝數(shù)個棘爪，棘爪可做單向一定角度轉(zhuǎn)動，固定桿上下運動時棘爪帶動棘輪運動，棘爪只能單方向給棘輪作用力，兩個固定桿上的棘爪安裝反向，這樣使棘輪只能做單向轉(zhuǎn)動。傳動裝置：棘輪軸上固定有一個大齒輪，大齒輪與一個小齒輪嚙合，傳動的效果是使小齒輪轉(zhuǎn)速增大。小齒輪的軸上同時安裝一個大帶輪，通過大帶輪將轉(zhuǎn)動傳遞到發(fā)電機軸上的小帶輪，同時實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的提高。發(fā)電機：發(fā)電機的選擇即為電動機的選擇，根據(jù)傳遞到發(fā)電機軸上的力和轉(zhuǎn)速選擇電動機。該裝置需要設(shè)計的主要部件是浮子（即置于水面的浮倉）、兩個固定桿、棘爪、棘輪、棘輪軸、大齒輪、小齒輪、
8、小齒輪軸、大帶輪、小帶輪、兩軸的軸承、皮帶的選擇以及整個裝置框架的設(shè)計。其中需要
