新型双向冲击发电装置在波浪能发电中应用

在对海洋的开发利用中,海洋波浪能的开发方法太过复杂、单一。针对沿海海浪方向调查分析,设计出一种双向海洋波浪能发电装置,并对其具体结构和工作原理作了详细描述,该装置巧妙的工程设计,可以连续不断产生电能,由于海浪冲击和退去均会带动叶轮旋转产生机械能,可以将此转化为电能,在该发电装置得到推广应用的前提下,其有极大的提升空间和广阔的应用前景。     

未来新能源

世界上的基本能源——石油、煤炭的储量越来越少,供应越来越紧张,科学家正在致力于对新型能源的研究和开发。让海浪发电海浪所蕴藏的能量特别巨大。据科学家推算,全世界海洋波浪所蕴藏的电能高达90万亿千瓦,它是一种无污染、用不尽使不绝的可再生性能源。1964年,日本科学家研制成了世界上第     

陀螺式海浪发电机

所谓“海浪发电”，是指利用海面的上下运动进行发电的方式。新研制的陀螺式海浪发电机，能把海浪能量转变成让发电机旋转的动能，能量转换效率达到了传统的汽轮发电机的两倍以上。     

石墨对柔性压电导电制振材料性能的影响

以聚氨酯为压电聚合物,压电相和导电相分别采用经适量偶联剂改性过的压电陶瓷粉末和石墨粉末,制 备了一种柔性压电导电制振材料.实验加入定量的优选配比的压电粉末,通过改变加入石墨粉体的量,研究石墨粉体的含量对复合材料压电导电制振性能的影响.     

压电自感应调节器的研究

研究把传感器和调节器用在一个压电材料上，使压电传感器和调节器处于同一位置，即压电材料同时作为传感器和调节器的方法。该方法称之为自感应调节器(self-sensing Actuator)。探讨该方法的新原理和方法。     

基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置

针对现有便携式电源能量单一化的问题, 设计了一种基于光伏发电与压电发电技术的便携式电源装置。以太阳能与人体产生的动能作为能量来源, 分别通过太阳能电池板与压电陶瓷对两种能量来源进行收集利用。通过光伏发电和压电发电技术设计的太阳衣和压电发电鞋能优势互补、提高发电效率。同时对太阳能发电装置和压电发电装置单独工作和共同工作两种情况进行数据测量和分析。实验结果表明, 该装置符合便携式电源装置的技术指标要求, 克服了传统的便携型电源装置因受外界环境干扰而不能持续供电的缺限, 从而提高了发电效率。     

海洋动力系统数值模式体系及海浪-环流耦合理论

从系统科学的观点出发,把海洋运动按照时空尺度分解成小尺度(以海浪为代表)子系统、中尺度(以内波为代表)子系统、大尺度(以大洋波动和环流为代表)子系统,并把海洋和大气之间通过近海面海洋大气层进行相互作用的部分称为近海面海洋大气边界层子系统。考虑各子系统之间的相互作用,提出了从海洋动力系统观点出发发展海洋数值模式体系的科学思路。通过考虑海浪对环流的垂向混合作用,将海浪的运动混合作用解析表达为可以通过海浪数值模式直接计算的海浪谱形式,建立了海浪-环流耦合理论。这一理论不仅将普林斯顿环流模式全球上100米的模拟海温与Levitus资料之间的平均相关系数从0.58提高到了0.76,而且加深了我们对中国近海海洋环流系统的理解,同时对气候模式热带偏差这一共性问题有显著改善。该理论对海洋环境预报和全球气候变化预测具有重要意义。     

海洋水文预报方法研究

海洋水文预报是对一定海域未来一定时段内的水文状况作出的预测和通报,是海洋环境预报的重要内容。文章结合工作实际,通过对水文预报中＂经验统计预报＂和＂数值预报＂理论的论述,提出海流数值分析预报、回归分析预报和海浪预报的基本方法。     

智能材料及其应用进展

概述了智能材料的内涵；介绍了智能材料的设计思想来源，材料组元的选择和复合形式以及其中的几条复合途径；综述了压电陶瓷复合材料和压电聚合物，形状记忆合金和形状记忆高分子聚合物，光纤材料和电流变体等几类智能材料的研究情况和应用；最后，指出了智能材料的研究价值和广阔的应用前景 。     

热处理方式对P(VDF-co-TrFE)压电、介电及铁电性能的影响

采用溶液流延法制备了铁电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-co-TrFE))厚膜,用X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(DSC)确定了聚合物晶型,并用偏光显微镜(POM)比较了不同热处理后聚合物的结晶形态。在此基础上,用热极化方式处理了P(VDF-co-TrFE),使该材料的压电系数(d33)提高到-22 pC/N,并比较了不同极化电场下三种热处理聚合物的压电性能。然后用介电测试系统表征了退火处理后不同d33P(VDF-co-TrFE)样品的介电性能,结果表明高压电性会降低此类材料的介电常数。最后通过铁电测试系统解释了P(VDF-co-TrFE)偶极子转向对材料极化强度的影响,阐明了其压电性的来源和影响机理。研究结果表明,通过物理方式改善聚合物的结晶性能,可提高材料剩余极化强度,并可获得高压电性能聚合物厚膜。     

基于PVDF压电片发电的特性研究

研究了高分子聚合物聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)压电片发电的特性.从理论上分析了利用压电片振动发电的机理,推导得出压电片振动产生的电功率与振动频率及外接电阻的关系,即在一定频率下,当外接电阻为某一值时输出功率达到最大,并通过实验进行了验证.结果表明,外接电阻值在一定范围内,压电片的串、并联都可以提高输出电压;在安装受限无法实现自由振动的情况下,压电片在非自由振动条件下预变形,也有利于提高输出电压.     

孔洞结构聚合物驻极体的储电性和压电性

电极化的孔洞结构聚合物薄膜同时具有铁电材料(极化弛豫以及与极化相耦合的其它物理量的弛豫)和驻极体(存在过剩电荷)的特点,被命名为铁电驻极体(ferroelectret),是一类新型的机电传感器材料.这种材料的压电活性源于沉积在内部孔洞上下两壁极性相反的空间电荷和材料的孔洞结构.它除具有与压电陶瓷相当,甚至更高的压电d33系数(准静态d33高达1400pC/N,比铁电聚合物PVDF及其共聚物P(VDF/TrFE)的d33高出近二个量级)以外,还拥有聚合物的柔顺性、可大面积成膜、低成本、低电容率以及与空气和水相匹配的低声阻抗等突出特性.可以说,这种新型压电材料组合了压电陶瓷和铁电聚合物的各自优势,必将在通讯、保安、控制、医疗及军事等领域有广阔的应用前景.作者综述电极化孔洞结构聚合物薄膜的制备方法,电极化工艺,压电性,理论模型,应用前景,发展现状及其展望.     

基于压电技术的保暖鞋的研究

随着科学技术的不断发展,基于压电材料发电的技术日益纯熟,用此项技术来创新发明的产品越来越多.本文介绍的即是基于压电技术基础上的一种电暖鞋的创新思路,其独特的设计有效的解决了生活中遇到的一些实际问题.     

新型波浪能发电机的机构设想与设计

能源紧缺是当今世界面临的一个重要的难题,尤其在移动的小型渔船、灯塔等场合,电源供给是一个较大的困难,而海浪中蕴含着巨大的能量。为了充分利用海浪中的能量给这类场合供电,设计了一种简单易行的利用海浪的波动发电的小型发电设备,使其完成波浪能对机械能、机械能对电能的转换,并能够进行电能的有效储存和交直流间的转换,方便实用。     

台湾海峡海流输送的海洋热盐通量

根据台湾海峡断面实测海流和温盐资料，直接计算出夏季两个、冬季三个断面海流输送的海洋热盐通量。     

踩不死的机器人“小强”

<正>家中一旦出现蟑螂便很难消灭,因此才会将蟑螂称为"打不死的小强"。近日,来自美国加州大学伯克利分校的研究人员研发出一款微型机器人,不仅外形酷似蟑螂,还和蟑螂一样顽强坚韧。论文已于2019年7月31日发表在Science Robotics上。该微型机器人只有一张邮票大小,由一种名为聚偏氟乙烯(PVDF)的压电材料制成,可通过施加电压使材料膨胀或收缩。研究人员在压电材料上涂了一层弹性聚合物(硅树脂),这样一来,施加电压后的薄片便可不停弯曲伸直,在人工安置的"前腿"的帮     

“发电短裤”为手机电池充电

不久前,科学家发明了一种借助身体运动产生电能的新型牛仔短裤。这种"发电短裤"通过动力学技术从人体捕获能量,然后为手机电池充电。"发电短裤"内置智能材料。这种材料有孔隙,孔隙表面被永久充电,表现出压电和热电特性,即它受到压力时就会产生电荷。穿着者运动时,"发电短裤"可收集     

基于人工神经网络的自航浮标测波方法可行性

海洋波浪会对船舶营运和安全产生不利影响,实时准确的随船海浪监测对绿色智能船舶及航行安全至关重要.利用船舶运动反演遭遇海浪信息是一种重要的随船海浪监测手段,具有成本低、时空分辨率高等诸多优点,受到广泛关注.针对现有船舶运动反演海浪模型存在的不足,提出了一种基于人工神经网络(Artificial Neural Networ...     

海流传感器的结构设计及优化

随着海洋科学研究的不断深入,对海流传感器的测量性能提出了更高要求。为了实现对海洋流速的精确测量,文章设计了一种应变式十字梁海流传感器,分析了传感器的贴片位置;在对弹性体关键参数单因素优化的基础上,采用正交试验方法综合分析了弹性体关键参数对其应变和固有频率的影响,结合极差分析方法分析了弹性体关键参数的最优水平及对试验指标影响的主次关系。试验结果表明,经过优化设计后的应变式十字梁海流传感器可测海流范围达到16~1 420mm/s。     

基于海浪模型的海洋反射率计算

实验证明海洋反射率比较小,但用卫星遥感海洋特性时,一个重要参量就是海洋反射率,因而对它的精确计算具有十分重要的意义.我们提出了一种新的计算海洋反射率的模型--海浪模型,实验已经证明在一类水情况下,海浪模型是完全正确的.本文在理论上研究了影响海洋反射率的因素,得到了海洋反射率与其相关的曲线,这些结论对计算海洋--大气系统的辐射传输方程有实际作用.