雙擊式水輪機波能發電裝置研發理論與實踐
作者：郭曉晨，譚水位 著
出版時間： 2017年版
內容簡介
波能是一種巨大的能源資源，但目前大部分尚未被開發，因此波能的開發研究一直是海洋可再生能源研究的一個重要課題。本書針對波浪隨機波動的不確定性和惡劣海洋環境等不利因素，深入研究了雙擊式水輪機轉子和加速流道組成的波能發電裝置，提出了寬頻帶波能捕獲理論。同時，在此基礎上研究流道水體的振幅和相位特性，闡述阻尼對波能捕獲效率的影響規律。通過物理模型試驗和數值模擬分析，對所提出的理論進行了驗證，對波能發電裝置結構參數進行了優化研究。最后，研制了工程樣機，在海上進行了實海況發電測試。
本書可為其他海洋可再生能源裝置的研究提供參考，還可供相關領域的工程技術人員、管理人員及高等院校師生閱讀。
目錄
前言
第1章 波能發電概述
1.1 波能簡介
1.2 波能發展概況
1.3 波能利用的優點
1.4 波能發電裝置的分類
1.5 波能控制系統研究
1.6 波能發電的關鍵技術和難題
1.7 研究內容
1.8 研究方案
1.9 本章小結
第2章 橫軸轉子波能發電系統水體振蕩理論分析
2.1 水體振蕩的數學模型
2.2 寬頻帶波能捕獲理論
2.3 本章小結
第3章 固定式裝置物理模型試驗結果分析
3.1 引言
3.2 物理模型試驗原理
3.3 波能的計算方法及裝置轉換效率計算
3.4 試驗概況
3.5 模型設計
3.6 比尺為1：2.5 模型的試驗結果及分析
3.7 進、出口水位幅值和相位的優化分析
3.8 1：5比例模型的試驗結果分析
3.9 不同負載電阻對系統波能捕獲效率的影響
3.10 阻尼對裝置波能捕獲的影響分析
3.11 本章小結
第4章 基于數值波浪水槽的裝置水動力學特性分析
4.1 引言
4.2 VOF方法簡介
4.3 滑移網格
4.4 轉子動態運動過程描述
4.5 湍流模型的選擇
4.6 Fluent軟件中VOF模型的應用原則
4.7 基于Fluent波浪水池數值建模
4.8 不同葉片數對系統波能捕獲效率的影響
4.9 不同波高對系統波能捕獲效率的影響
4.10 轉子直徑為250cm時，周期與平均功率、效率的關系
4.11 阻尼對功率的影響
4.12 本章小結
第5章 漂浮式裝置物理模型試驗研究
5.1 漂浮式波能發電裝置在波浪中的運動分析
5.2 漂浮式波能發電裝置垂蕩動力模型
5.3 漂浮式裝置物理模型試驗
5.4 本章小結
第6章 波能發電裝置應力分析與結構設計
6.1 裝置的結構設計
6.2 裝置浮箱的計算
6.3 裝置浮力
6.4 裝置所受波浪力的計算
6.5 裝置上部有限元分析
6.6 裝置側面受力有限元分析
6.7 裝置背面受力有限元分析
6.8 裝置阻尼盤受力分析
6.9 裝置整體受力分析
6.10 本章小結
第7章 陸地試驗報告
7.1 試驗裝置介紹
7.2 試驗步驟
7.3 2013年試驗成果
7.4 2014年試驗成果
7.5 不同裝置加工精度對樣機發電的影響分析
7.6 本章小結
第8章 工程樣機實海況試驗
8.1 試驗大綱
8.2 波能計算方法
8.3 第一次實海況試驗數據分析
8.4 第二次實海況試驗數據分析
8.5 本章小結
第9章 結語
9.1 振蕩水體數學模型的理論分析
9.2 數值波浪水槽對裝置進行流場數值模擬的結論
9.3 室內物理模型試驗的結論
9.4 工程樣機的陸地試驗
9.5 工程樣機的實海況試驗
9.6 對“橫軸轉子水輪機波能發電系統”研究的評價
參者文獻
