振荡浮子式波浪发电能量吸收控制系统研究

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浩瀚的海洋是巨大的能源库,它蕴藏的能量可以说是取之不尽的可再生清洁能源,然而在自然情况下却难以利用。波浪发电是利用海洋能的一个有效途径。为了把波浪能有效的转化为电能,长期以来,人类进行了不懈的努力,研究设计出多种波力发电试验装置,有些已在适宜海域上做正式发电用。利用波能的设想,可以说,现在已经成为现实,随着海洋开发的兴起和海洋科学技术的进步,近些年来,在开发利用波浪能方面取得了较大的进展。并已经在实用化的道路上继续向前迈进。 本论文研究的主要数据来自于实验室波浪水池的相关实验。实验的主要原理和内容如下:将球形振荡浮子放在水池中,通过浮子吸收入射波的波浪能,将波浪能转化为机械能,从而带动发电机运动产生电能。这种装置的主要优点是由浮筒和配重运动直接带动发电机发电,从而提高转化效率、降低发电成本;主要缺点是稳定性较差。 本论文研究的重点在于对振荡浮子的相位控制。相位控制是指控制波能吸收体运动的相位。通过相位控制使吸能体对入射波产生有利干扰,导致波浪在吸能装置附近聚集,从而可用一个点吸收器来吸收大面积的波能。本论文基于相位控制这一思想,对系统的软件、硬件进行优化,最后在试验中充分论证了相位控制的有效性。
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