薄膜型丙烯酸弹性体伸缩发电实验装置设计

由于能源紧缺和环境污染的加剧,作为绿色能源的风力发电成为发展趋势之一。本文中设计了一种可用于风力发电的薄膜型丙烯酸弹性体伸缩发电实验装置,研究了利用丙烯酸弹性体由机械能向电能转换的机理并进行了验证。结果表明该装置可实现由薄膜型丙烯酸弹性体的伸缩来发电,具有高效、结构简单的特点。     

座底式水平轴潮流能电站载体设计及性能分析

 潮流能是一种可再生清洁能源,它的有效开发利用对于改善中国的能源架构具有重要意义。潮流能电站在技术开发和工程示范两个方面都在快速发展,但关于潮流能电站载体设计及其性能分析方面的研究较少,远远不能满足当今技术应用快速发展的需求。本文以导流增强型潮流能电站为研究对象,基于座底式水平轴潮流能转换技术,开展潮流能发电装置的总体设计,提出了3种载体方案,并对其进行流体动力载荷计算及支撑结构强度分析。通过对不同载体结构方案进行对比可以得到,三角形双支撑及四边形双支撑方案都能满足强度和变形的要求,其中三角形方案的稳定性和经济性较好,且安装维护较为便捷,因此选定三角形双支撑方案为最佳方案。研究结果将为座底式海洋潮流能电站的开发和应用提供参考和借鉴。     

潮流能水轮机导流罩的水动力性能研究

借鉴传统水平轴潮流能水轮机结构的构造原理,本文提出一种可根据海流方向做自适应调整的轴流、悬浮式潮流能水轮机结构。为了提高这种新型潮流水轮机的发电效率,在水轮机外围设置了曲线线型的悬浮式导流罩结构。首先基于样机物理模型实验,验证了拟采用的CFD数值仿真方法的有效性。进而分别计算拟定的不同形状的10种导流罩模型结构的水动力性能,仿真结果表明收缩段和扩张段均为双三次曲线xm=0.3的对称线型导流罩具有最优的水动力性能。最后对这种新型潮流水轮机整体结构的水动力性能展开研究,结果表明相对于无导流罩工况,水轮机叶轮加装收缩段和扩张段均为双三次曲线xm=0.3的对称线型导流罩之后,其输出功率有较大提升。     

漂浮式潮流能发电装置水动力特性试验研究

为了研究基于竖轴水轮机的漂浮式潮流能发电装置的水动力特性,设计试验模型和装置,进行静水拖航试验,测量系泊链拉力;控制水轮机转与不转,进行比较试验,测量水轮机转与不转时系泊链拉力和运动情况．试验表明：拖航速度为0．4m／s和0．5m／s时,水轮机不转,来流方向的1号和2号系泊链拉力相近;拖航速度为0．6m／s以上时,水轮机转动,1号系泊链拉力大于2号系泊链拉力,模型发生明显侧向位移;水轮机转动时1号系泊链的拉力为水轮机不转时的1．6～2．o倍;拖航速度增大,侧向位移变大,水轮机转动时的侧向位移量约为水轮机不转时的2．2倍;拖航过程中模型产生首倾和纵摇、横倾和横摇以及偏航,水轮机转动使模型的纵摇、横摇和偏航幅度增大．     

漂浮式潮流电站载体支撑结构屈曲有限元分析

漂浮式潮流能电站是一种新型的潮流能利用转换装置,其中水轮机组的支撑结构承受水轮机的工作载荷以及整个机组的重量,其稳定性尤为重要.由于结构的复杂性及载荷的特殊性,很难直接利用当前的理论与规范评估结构的稳定性.文中首先利用MSC.PATRAN软件建立了包含水轮机主轴及不包含水轮机主轴的2种水轮机支撑结构模型并利用MSC.NASTRAN进行静力及屈曲有限元分析,然后通过结果对比发现2种模型在静力分析中整体结构应力应变分布基本一致;各阶屈曲模态基本相同.最后评估了该支撑结构的强度以及屈曲稳定性,预报了危险位置.     

潮流能开发利用现状与关键科技问题研究综述

针对潮流能这一海洋可再生能源的热点问题,总结了潮流能资源的分布现状,梳理潮流能发电装置的分类,介绍了当前国内外主要的潮流能示范工程。从潮流能资源评估、潮流能装置的安全稳定、转换效率与多能互补、尾流效应、潮流能阵列发展及带来的环境问题等几个方面探讨潮流能发展中的关键科技问题,指出发展潮流能的可行性和必要性以及当前面临的问题和挑战。     

光学经纬仪的检校技术及教学措施

本文介绍测量专业《工程测量》课程光学经纬仪的检验和校正技术及教学措施。对光学经纬仪检校的必要性、水准管轴垂直于竖轴、十字丝竖丝垂直于横轴、视准轴垂直于横轴、横轴垂直于竖轴、竖盘指标差、光学对中器的检验和校正技术以及教学措施做了论述，并结合本课程内容的教学要求，提出了一些值得思考的问题。     

基于ICPF的水滴发电系统的研究

运用压电发电原理,将水滴从高处落下碰撞ICPF薄膜而产生的机械能,转化为电能,再通过弱电量收集装置将此电能储存。此系统对环保绿色能源的推广应用具有重大意义。整个发电系统主要包括电流电压转换、整流滤波、能量储存三大部分。还通过理论推导和实验证明了运用水滴发电的可行性,有助于全面推进新能源的建设。     

水平轴潮流能水轮机的流固耦合分析

叶轮作为潮流能水轮机捕能的关键部件,其水动力性能以及结构性能会影响水轮机的捕能效果及其结构的安全性。本文以30 W的小型水平轴潮流能水轮机为例,分别基于单向流固耦合和双向流固耦合模型对在设计工况下的叶轮水动力性能与结构性能进行了稳态分析,对比研究了两种耦合模型所得到的叶轮捕能系数、叶轮表面压力分布等水动力性能和叶轮应力分布等结构性能,为进一步对叶轮结构优化提供参考依据。     

可调直立叶片潮流发电系统研究

以5kW潮流发电装置为背景,提出了可调叶片水轮机潮流发电控制方案.对水轮机及系统进行了数学建模,并在计算机上对所设计的系统进行了数字仿真.仿真结果表明该方案是可行的.     

中国海洋可再生能源技术进展

 综述了现阶段中国潮汐能、潮流能、波浪能、温差能等海洋可再生能源的技术进展,将中国江厦4.1 MW潮汐能电站、浙江大学650 kW潮流能电站、中国科学院广州能源研究所500 kW波浪能电站、自然资源部第一海洋研究所15 kW温差能电站在关键技术参数和装置规模上与国外先进的海洋能装置进行了比较。中国在发电关键技术能量转化效率方面总体上接近国际先进水平,但在装机功率、海试时间及装置可靠性上仍存在一定的差距。建议在研发关键获能技术的同时,开展海洋能装备共性技术的研发,以提高海洋能装置运行的可靠性和安全性。同时,积极开展海洋能绿色技术和海洋能综合利用的研究,促进海洋能关键技术的转化,推进海洋能装备的产业化进程。     

Study and innovation of a flexible blade turbine, a new type of tidal current generating device

Utilization of tidal current is becoming a focus of marine energy research and development field. In this paper, a new type of tidal current power generating device which called flexible blade turbine was put forward. A scale model testing was carried out, and results show that the models performed as expected with good hydrodynamic characteristics. Based on analysis of the results, a scale model turbine with a rated power of 5kW was constructed, which was an optimal scheme of the flexible blade turbine having higher coefficient of power and power generation capacity. Sea trials were carried out in the Zhaitang Island channel to evaluate the performance of the turbine. Results show that the turbine performed well, generating the power predicted. Key words: tidal current; flexible blade turbine; coefficient of power; sea trials     

潮流发电装置弹性锚泊设计

海洋潮流能是一种利用价值高、潜力巨大的新能源.漂浮式潮流电站是潮流能开发的一种典型方式,发电装置运输至目标海域之后,需要依靠系泊系统长期停泊,故必须计算分析其在各种外载荷作用下的运动性能,合理设计锚泊系统,避免漂浮式电站发生倾覆的可能性.对2×100 kW潮流发电装置进行锚泊系统设计,并尝试在系泊线中加入非线弹性拉伸材料（高弹性索）.根据装置的特点设计了3种不同的锚线布置方案,利用AQWA软件对整个系泊系统进行时域耦合分析,并对不同方案进行了对比分析.计算结果显示,加入高弹性索可以有效的降低锚泊链的最大拉力,同时高弹性索具有质量轻的优点,加入高弹性索可以降低普通锚链的用量,减轻系泊系统重量.经过多次试算在满足安全性的基础上给出了最终的锚线设计形式,证明了加入高弹性索的锚线设计形式适用于漂浮式潮流电站,能够满足潮流电站在强流、大载荷等特殊条件下对锚泊系统的要求.     

Sustainable Energy Development Strategy in China

Energy and electrical power is very important in economy and society. China has faced an increasingly serious energy shortage in the past decade. On the other hand, energy consumption and power generation, releasing carbon dioxide and other gaseous emissions from fossil fuels, may pollute the environment. Nuclear power, as an alternative energy source, would reduce these gaseous emissions. Both global wanning and sustainable energy supply can be solved to some extent by the application of nuclear power. In the aspects of regaining economic advantages, environmental protection, the security and reliability of energy, nuclear power has an obvious superiority. In this paper, we present the energy status in quo of China, and discuss ways to realize the sustainable development of energy and power.     

半导体温差发电器件应用探讨

讨论了国内外半导体温差发电器件的发展状况,及需要改进的问题。包括器件种类,各种器件适用的领域。分析认为,半导体温差发电器件因其能够将低温废热直接转化为电能,而具有良好发展前景。     

煤炭、环境与空调冷热源

分析了我国的能源结构和空调冷热源的能耗,根据发电能源以煤炭为主的事实,指出电力空调会带来大气污染和温室气体排放的严重负面影响,建议空调冷热源的选择应适应新的能源结构和环境政策并进行适当调整。     

锂电池SOC参数识别、优化及监测研究

为了延长微网系统中储能装置的使用寿命,保证微网系统的稳定可靠运行,需对锂电池荷电状态(SOC)进行实时准确的监测。提出一种基于递推最小二乘法(RLS)和扩展卡尔曼滤波算法(EKF)的电池SOC参数识别优化及检测方法,并在MATLAB/Simulink仿真环境下进行可行性验证。结果表明,该方法能够在极小误差范围内实现对锂电池SOC的实时监测。     

被动式太阳能结合相变墙在苏北自然通风环境下的应用研究

通过建立实体的模型房间,选择寒冷的冬季和炎热的夏季两种环境,对被动式太阳能建筑结合相变墙体的综合应用状态进行了模拟研究,获得了太阳能集热墙、相变墙体等结构的表面温度及室内温度参数,利用动态热网络分析法,建立综合考虑建筑内部舒适度的4种运行工况,通过对比分析的方法,验证了由被动式太阳能建筑结合相变墙体的实验房具有冬暖夏凉的功能。在炎热的夏季,相变墙发挥了蓄冷作用,同时太阳能集热墙的被动通风,使得实验房内白天温度较普通房有所下降;在寒冷的冬季,白天太阳能集热墙的吸热与相变材料的蓄热,使得实验房内夜晚温度较普通房有所上升,从而实现实验房冬暖夏凉的功能。     

矩阵式变换器励磁的双馈风力发电机系统研究

风能是指空气流做功而提供给人类的一种可利用的能量,它属于可再生能源,对它进行深入的研究并加以利用,是现在科技领域一个重要的课题．若增强风力发电的效率,改进我国能源配置,对能源构建的合理和高效的利用有重大而积极的作用．通过对几种常用变频器优缺点的对比和分析,本文采用新型交流励磁装置一矩阵变换器作为变速恒频交流励磁双馈风力发电系统的转子励磁装置．根据建立的模型,在Matlab／Simulink的环境下对矩阵变换器进行了仿真研究,仿真结果显示了矩阵变换器的输出相电流的各项指标与给定电流相同,追踪能力好,内部反应快,电流波形的正弦度好．从而说明了矩阵变换器具有较好的变频控制性能．