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考虑波浪频谱与电气损耗的直驱波浪发电装置最优谐振控制方法
1
作者 翟英岑 彭继慎 +1 位作者 林泽川 肖曦 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期663-668,共6页
提出一种改进的谐振控制方法,首先建立包含系统模型、完整波浪频谱和电气损耗模型的目标函数,随后使用粒子群算法求解得到最优谐振控制参数,从而最终实现最大化的电能输出。最后,通过数值仿真验证所提出方法的有效性。
关键词 波浪发电 平均机械功率 能量优化控制 电气损耗 平均电气功率 粒子群算法
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潮流能发电装置发展前沿及选型建议
2
作者 陈宏举 于邦廷 +3 位作者 吴勇虎 张一平 朱丽宁 汪小勇 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期690-695,共6页
对目前国内外正在测试或运行的潮流能主流装置进行概述,提出机组选型基本原则及方法,针对不同机型尺寸及安装条件,将装置适用水深以15、30、和50 m为界划分为4个等级,对适用于不同水深范围的机型给出合理建议。选取摘箬山附近海域为场... 对目前国内外正在测试或运行的潮流能主流装置进行概述,提出机组选型基本原则及方法,针对不同机型尺寸及安装条件,将装置适用水深以15、30、和50 m为界划分为4个等级,对适用于不同水深范围的机型给出合理建议。选取摘箬山附近海域为场址进行实例分析。 展开更多
关键词 可再生能源 潮流能 发电装置 机组选型 发电量
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基于涡激振动摩擦纳米发电机的海流能收集研究
3
作者 徐鹏 余林洁 +3 位作者 洪铭杰 张兆德 李贺 徐慧星 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期692-699,共8页
根据摩擦纳米发电机(TENG)在低频能源收集上的优势及涡激振动低启动流速的特性,提出一种基于涡激振动的摩擦纳米发电机海流能俘能装置,介绍此发电装置的结构以及工作原理,并运用COMSOL有限元仿真软件模拟出独立层式多光栅结构摩擦纳米... 根据摩擦纳米发电机(TENG)在低频能源收集上的优势及涡激振动低启动流速的特性,提出一种基于涡激振动的摩擦纳米发电机海流能俘能装置,介绍此发电装置的结构以及工作原理,并运用COMSOL有限元仿真软件模拟出独立层式多光栅结构摩擦纳米发电机的输出特性。通过线性模组试验分析TENG摩擦面之间的正压力对电能输出的影响。最后,在循环水槽中进行模型试验,获得此发电装置模型的电能输出数据,发现该模型装置能够在低流速下输出百微瓦级功率的电能。 展开更多
关键词 海流 纳米发电机 能量捕获 圆柱 多光栅结构
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正三棱柱流致振动试验研究 被引量：10
4
作者 张军 练继建 +2 位作者 刘昉 徐国宾 燕翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期17-23,共7页
以典型的圆柱流致振动为参照,进行了水中弹性支撑正三棱柱在不同刚度下的流致振动试验,系统阐述了正三棱柱的振幅与主频变化特性、频谱特征及尾流模式,并揭示了系统刚度对振动响应的影响。试验结果表明,有别于圆柱"自限制"的... 以典型的圆柱流致振动为参照,进行了水中弹性支撑正三棱柱在不同刚度下的流致振动试验,系统阐述了正三棱柱的振幅与主频变化特性、频谱特征及尾流模式,并揭示了系统刚度对振动响应的影响。试验结果表明,有别于圆柱"自限制"的三个响应区间,正三棱柱的流致振动响应区间分别为:涡激振动分支,涡振-驰振转变分支及驰振分支。随折合流速增大,三棱柱的振动响应并未出现抑制现象。涡激-驰振转变分支中,振幅突增和频率突降,体现了由涡振向驰振的转变趋势;涡激振动上端分支和驰振分支中,柱体振动存在"锁频"现象。系统刚度的变化会造成相同折合流速下正三棱柱尾流模式的差异,进而影响振幅和频率响应。正三棱柱最大响应振幅比为2.11,大于现有圆柱试验的最大响应振幅比1.90。相比于圆柱,正三棱柱更有利于低速水流能的开发利用。 展开更多
关键词 正三棱柱 流致振动 驰振 尾流模式 系统刚度
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正方形截面振子在不同来流方向的单自由度流致振动特性研究 被引量：9
5
作者 练继建 燕翔 +3 位作者 刘昉 张军 任泉超 徐娜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期29-35,共7页
在自循环水槽进行了正方形截面振子的流致振动试验研究,分析了不同来流角度下的振子响应特征,探讨了有利于能量转换的角度安排,阐释了系统刚度与质量因素对该响应的基本影响,并拟合得到了不同来流角度下的斯特罗哈尔数St。结果表明:来... 在自循环水槽进行了正方形截面振子的流致振动试验研究,分析了不同来流角度下的振子响应特征,探讨了有利于能量转换的角度安排,阐释了系统刚度与质量因素对该响应的基本影响,并拟合得到了不同来流角度下的斯特罗哈尔数St。结果表明:来流角度为零条件下的振子响应为驰振主导,而来流角度非零条件下的振子响应为涡激振动主导;低流速时,来流角度大有助于振子对涡激振动能量的汲取,而高流速时,来流角度为零有助于振子对驰振能量的汲取;振动振幅受刚度与质量的影响显著,但频率则几乎不受刚度与质量的影响;来流角度为30°和45°时,St较接近,约0.14,来流角度为15°时,St约0.16。 展开更多
关键词 流致振动 正方形截面振子 来流角度 刚度 质量 斯特罗哈尔数
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海流能利用技术研究进展与展望 被引量：17
6
作者 刘美琴 仲颖 +1 位作者 郑源 赵振宙 《可再生能源》 CAS 北大核心 2009年第5期78-81,共4页
首先介绍了海流能的定义、成因和我国海流能资源的分布情况,在此基础上,指出海流能的主要利用方式是发电,然后介绍了国内外利用海流能发电的发展进程。从海流能发电站、发电装置和所涉及的一些关键问题等方面阐述了海流能发电技术的研... 首先介绍了海流能的定义、成因和我国海流能资源的分布情况,在此基础上,指出海流能的主要利用方式是发电,然后介绍了国内外利用海流能发电的发展进程。从海流能发电站、发电装置和所涉及的一些关键问题等方面阐述了海流能发电技术的研究现状,最后对海流能开发技术的发展趋势和前沿技术进行了展望,指出未来的海流能发电将向大型化发展。 展开更多
关键词 海流能 海流发电技术 海流发电站 海流发电机
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沿岸化学品风险源环境风险评价与分级方法研究——以上海市为例 被引量：7
7
作者 刘志国 徐韧 +2 位作者 蔡芃 邓邦平 何彦龙 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期475-480,共6页
在对沿海化学品风险源风险特征分析的基础上,构建了基于风险源、控制机制和风险受体的化学品风险源环境风险综合评价指标体系,并建立了相应的风险评价模型,提出了3级风险管理体系,并以上海市沿海四区一县为例开展实例研究。本研究提出... 在对沿海化学品风险源风险特征分析的基础上,构建了基于风险源、控制机制和风险受体的化学品风险源环境风险综合评价指标体系,并建立了相应的风险评价模型,提出了3级风险管理体系,并以上海市沿海四区一县为例开展实例研究。本研究提出的沿海化学品风险评价指标体系及评价、分级方法科学可行,能够为沿海化学品风险源的风险管理提供决策依据。 展开更多
关键词 危险化学品 环境风险 风险评估 上海
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老铁山水道潮流能初步估算 被引量：9
8
作者 武贺 赵世明 +2 位作者 张松 王鑫 马治忠 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期310-314,共5页
采用ECOMSED海洋数值模型较好地模拟了渤海的潮流运动状况,估算了老铁山水道的潮流能的理论蕴藏量,并采用FLUX方法对该水道的技术可开发量进行了评估。结果表明,老铁山水道北侧近岸海域最大可能流速约2.5 m/s,平均功率密度超过500 W/m2... 采用ECOMSED海洋数值模型较好地模拟了渤海的潮流运动状况,估算了老铁山水道的潮流能的理论蕴藏量,并采用FLUX方法对该水道的技术可开发量进行了评估。结果表明,老铁山水道北侧近岸海域最大可能流速约2.5 m/s,平均功率密度超过500 W/m2,大潮平均最大功率密度为3 700 W/m2,小潮平均最大功率密度为1 400 W/m2,水道潮流能资源理论蕴藏量为26.9×104 kW,技术可开发量为2.69×104 kW。 展开更多
关键词 ECOMSED 老铁山水道 潮流能
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T形截面振子的驰振特性试验研究 被引量：6
9
作者 燕翔 练继建 +3 位作者 刘昉 任泉超 张军 邵楠 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期431-438,共8页
T形振子的流致振动响应表现出了"非自限制"特性,随着流速的增大出现驰振现象,振动增强,有利于能量利用.但T形振子在复杂环境条件及自身截面变化条件下的研究尚未开展.基于此,进行了T形振子的试验研究,旨在探索其流致振动完整... T形振子的流致振动响应表现出了"非自限制"特性,随着流速的增大出现驰振现象,振动增强,有利于能量利用.但T形振子在复杂环境条件及自身截面变化条件下的研究尚未开展.基于此,进行了T形振子的试验研究,旨在探索其流致振动完整响应规律及在不同截面高宽比下的响应差异,具体结论如下:与三棱柱振子类似,T形振子也存在硬、软驰振现象,阻尼比较大时,出现硬驰振现象,而阻尼比较小时出现软驰振现象;软驰振响应中,振子的驰振具有自激发特性,由涡激振动激发而成;硬驰振响应中,振子需外力才可激发驰振;随着截面高宽比的增大,振动响应逐渐由硬驰振转化为软驰振,且驰振分支中振幅与频率均有所降低. 展开更多
关键词 流致振动 涡激振动 T形截面 驰振 截面高宽比
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潮流能水平轴水轮机空化数值模拟 被引量：7
10
作者 王树杰 盛传明 +2 位作者 袁鹏 谭俊哲 张开升 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期522-528,共7页
以50 k W潮流能水平轴水轮机为例进行叶片设计,采用计算流体力学软件Fluent分别模拟全湿流模型和空化流模型的水轮机水动力学性能,数值模拟结果表明水轮机运行过程中存在空化现象,空化首先发生在背流面叶片尖端,由叶片尖端向叶片中部发... 以50 k W潮流能水平轴水轮机为例进行叶片设计,采用计算流体力学软件Fluent分别模拟全湿流模型和空化流模型的水轮机水动力学性能,数值模拟结果表明水轮机运行过程中存在空化现象,空化首先发生在背流面叶片尖端,由叶片尖端向叶片中部发展,空化的发生可降低水轮机的功率系数和扭矩系数,增大水轮机的轴向力系数,工程上应采取相应的措施。 展开更多
关键词 水平轴水轮机 全湿流 空化流 数值模拟
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海上试验场潮流能发电装置综合测试与评价方法分析 被引量：4
11
作者 段春明 朱永强 +3 位作者 叶青 倪一峰 路宽 王鑫 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期566-570,共5页
通过对潮流能装置的功率输出特性、年发电量、能量转换效率3项核心指标进行分析,提出指标的测试内容和评价方法,为实现潮流能海上试验与测试场建设提供技术依据;并根据对海上风电场的研究,提出了海上试验场潮流能装置的电能质量测试与... 通过对潮流能装置的功率输出特性、年发电量、能量转换效率3项核心指标进行分析,提出指标的测试内容和评价方法,为实现潮流能海上试验与测试场建设提供技术依据;并根据对海上风电场的研究,提出了海上试验场潮流能装置的电能质量测试与评估方法;给出潮流能装置安全准入的测试内容,全面评估试验场潮流能装置的运行状态。 展开更多
关键词 试验场 潮流能 发电装置 综合测试 评价方法
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并排水平轴潮流能水轮机组水动力特性研究 被引量：4
12
作者 张继生 曹运修 +2 位作者 吴修广 宋凡 戴鹏 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期256-262,共7页
基于FLOW-3D软件平台建立三维水动力计算模型,研究水轮机横向间距、相对安装高度和来流速度对二台并排布置的水平轴潮流能水轮机组的水动力特性的影响。结果表明:随着横向间距的增大,水轮机组受到的与来流方向相同的最大水流作用力有一... 基于FLOW-3D软件平台建立三维水动力计算模型,研究水轮机横向间距、相对安装高度和来流速度对二台并排布置的水平轴潮流能水轮机组的水动力特性的影响。结果表明:随着横向间距的增大,水轮机组受到的与来流方向相同的最大水流作用力有一定减小,最大降幅达6.62%,尾流场中水流加速区域的最大流速也略有减小,最大降幅约1.21%;水轮机组相对安装高度和来流速度的改变,对其飞逸转速、最大水流作用力以及尾流场有显著影响。 展开更多
关键词 潮流能 水轮机 横向间距 相对安装高度 来流速度 水动力特性 数值模拟
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成山头海域潮流能资源可开发量评估 被引量：11
13
作者 武贺 王鑫 韩林生 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期570-576,共7页
针对潮流能资源较丰富的成山头外海域,利用FVCOM数值模式,在良好模拟该海域潮流场的基础上,运用能量耗散原理,对该海域的潮流能资源可开发量进行了评估。结果表明,在转换装置的拖拽系数为0.07时,面积为27km2的成山头近岸海域的可开发潮... 针对潮流能资源较丰富的成山头外海域,利用FVCOM数值模式,在良好模拟该海域潮流场的基础上,运用能量耗散原理,对该海域的潮流能资源可开发量进行了评估。结果表明,在转换装置的拖拽系数为0.07时,面积为27km2的成山头近岸海域的可开发潮流能资源约为17.9MW,其中大潮期间的可开发量高达37.7MW,而小潮期间则为7.3MW。在此条件下,该海域大潮期间涨急和落急时刻的流速分别减小了40%和38%,但发电装置对潮汐的影响较小,在成山头顶端的高潮潮位仅下降了4cm。 展开更多
关键词 成山头 潮流能 可开发量评估
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潮流能发电系统性能评估方法研究 被引量：9
14
作者 王项南 王静 +5 位作者 李雪临 朱锐 路宽 吴迪 杨磊 苑苓苓 《海洋技术》 北大核心 2013年第3期106-109,共4页
近年来,随着国家能源战略及全球海洋能技术的不断发展与进步,国内潮流能发电装置及发电系统的研究与示范取得了重大进展和良好的发展趋势。潮流能发电系统模型或工程样机实海况条件下的性能评估是衡量其设计优劣、促进产业化应用的重要... 近年来,随着国家能源战略及全球海洋能技术的不断发展与进步,国内潮流能发电装置及发电系统的研究与示范取得了重大进展和良好的发展趋势。潮流能发电系统模型或工程样机实海况条件下的性能评估是衡量其设计优劣、促进产业化应用的重要环节,因此建立相应的评估方法尤为必要。目前,全球范围内尚未形成成熟、统一的国际标准。为此,参考相关研究报告及文献,从功率、效率和产能等方面定量地给出了系统性能评估的指标,以期为我国潮流能发电装置研究规范化提供参考。 展开更多
关键词 潮流能发电系统 性能评估 评估指标
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成山头外潮流能初步估算 被引量：11
15
作者 武贺 赵世明 +1 位作者 徐辉奋 张智慧 《海洋技术》 北大核心 2010年第3期98-100,共3页
应用短期潮流调和分析方法,对成山头外一定点连续观测站的潮流数据进行分析,计算了O1,K1,M2,S2,M4,MS4 6个主要分潮潮流调和常数及椭圆要素,分析了成山头外海区潮流的变化特征,通过潮流预报计算了该海域的潮流功率密度。结果表明:基于... 应用短期潮流调和分析方法,对成山头外一定点连续观测站的潮流数据进行分析,计算了O1,K1,M2,S2,M4,MS4 6个主要分潮潮流调和常数及椭圆要素,分析了成山头外海区潮流的变化特征,通过潮流预报计算了该海域的潮流功率密度。结果表明:基于调和分析的潮流预报流速与实测流速吻合良好;成山头外海域表层、中层、底层的潮流平均功率密度分别为327 W/m2,219 W/m2,115 W/m2,垂向平均的平均功率密度为225 W/m2,该海域的潮流能理论蕴藏量为1.77×107 W。 展开更多
关键词 潮流能 调和分析 功率密度
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双向直驱式潮流能发电轮机性能实验研究 被引量：8
16
作者 王世明 杨志乾 +1 位作者 田卡 吕超 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期119-124,共6页
针对潮流能双向来流的特点及当前潮流能发电轮机的研究现状和存在的问题,提出了一种新型的双向直驱式发电轮机。叶片基本翼型为S型,并对其进行受力分析,得到相应的计算公式,结合叶片翼型厚度和形状约束,求解出各个截面的形状,并三维建... 针对潮流能双向来流的特点及当前潮流能发电轮机的研究现状和存在的问题,提出了一种新型的双向直驱式发电轮机。叶片基本翼型为S型,并对其进行受力分析,得到相应的计算公式,结合叶片翼型厚度和形状约束,求解出各个截面的形状,并三维建模形成一种新型"S"翼型轮机。轮机两端安装具有防水性能的永磁发电机,外侧增设双向导流罩,构成双向直驱式发电轮机装置模型。在水槽实验中,首先找出不同的模拟流速下获取功率的最佳负载阻值,在此基础上收集了转速及功率数据,绘制尖速比-获能系数关系曲线图和流速—获能系数关系曲线图,可以论证尖速比的取值对获取最佳功率的重要性,同时该翼型轮机具有良好的空载启动性能及双向吸收来流的能力,2 m/s流速下获能效率最大值接近40%。 展开更多
关键词 S翼型 直驱式 水槽实验 获能效率 尖速比
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水平轴潮流能叶轮尖速比特性分析研究 被引量：5
17
作者 王兵振 廖微 张巍 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期100-105,共6页
针对设计尖速比对水平轴潮流能叶轮动力特性的影响问题开展研究工作。基于叶素-动量理论建立叶轮动力特性仿真模型,以叶片数量分别为2、3、4的叶轮为对象,考察设计尖速比对叶轮的功率系数的影响。研究结果表明:设计尖速比越大的叶轮,其... 针对设计尖速比对水平轴潮流能叶轮动力特性的影响问题开展研究工作。基于叶素-动量理论建立叶轮动力特性仿真模型,以叶片数量分别为2、3、4的叶轮为对象,考察设计尖速比对叶轮的功率系数的影响。研究结果表明:设计尖速比越大的叶轮,其最大效率也越高;叶片数量多的叶轮,其功率系数略优于叶片数量少的叶片。结合分析结果,给出了水平轴潮流能叶轮的设计尖速比的选择建议。 展开更多
关键词 潮流能 叶轮 尖速比 仿真 叶素-动量理论 功率系数
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波浪能发电系统性能评估方法研究 被引量：6
18
作者 王项南 李雪临 +4 位作者 王静 路宽 杨磊 赵强 许渊 《海洋技术》 北大核心 2012年第4期75-78,共4页
波浪能发电系统的性能评估是衡量其设计优劣、促进其产业化进程的关键,建立具有可操作性的波浪能发电系统性能评估方法尤为必要。从功率、效率和经济性三个方面给出了波浪能发电系统性能的定量评估指标,以实际测量的入射波浪记录和发电... 波浪能发电系统的性能评估是衡量其设计优劣、促进其产业化进程的关键,建立具有可操作性的波浪能发电系统性能评估方法尤为必要。从功率、效率和经济性三个方面给出了波浪能发电系统性能的定量评估指标,以实际测量的入射波浪记录和发电系统输出功率记录为基础数据,探讨了各项评估指标的计量计算方法,为波浪能发电系统的性能评估提供理论参考依据。 展开更多
关键词 波浪能发电系统 性能评估 评估指标
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海底地形对潮流能水轮机水动力学性能影响数值模拟研究 被引量：6
19
作者 谭俊哲 李仁军 +3 位作者 司先才 王树杰 梁兰健 袁鹏 《海洋技术学报》 2018年第1期94-101,共8页
为研究海底地形尾流对潮流能水轮机水动力学性能的影响,采用CFD方法,使用开源软件Code_saturne,选取具有代表性的二维梯形地形,对有无地形两种工况下的水轮机的性能分别进行数值模拟,得到不同尖速比的水轮机性能参数曲线。通过水槽试验... 为研究海底地形尾流对潮流能水轮机水动力学性能的影响,采用CFD方法,使用开源软件Code_saturne,选取具有代表性的二维梯形地形,对有无地形两种工况下的水轮机的性能分别进行数值模拟,得到不同尖速比的水轮机性能参数曲线。通过水槽试验与数值模拟结果对比,验证用CFD数值模拟直接求解含有地形流场中的水轮机各项性能参数的可靠性。利用数值模拟方法对梯形地形的尾流分布进行分析,进而研究海底地形尾流对水轮机性能的影响距离,为潮流能水轮机的微观选址提供一定参考。 展开更多
关键词 潮流能水轮机 CFD 数值模拟 海底地形尾流 潮流场微观选址
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柔性叶片水轮机力学性能测算方法研究 被引量：5
20
作者 李冬 王树杰 +1 位作者 赵龙武 鹿兰帅 《水电能源科学》 2008年第2期149-152,共4页
针对一种新型潮流能发电获能装置——柔性叶片水轮机,采用风浪流水槽模型试验和Fluent数值模拟两种方法测算水力学性能参数,分析了两者测算结果的差异,并通过数值模拟法测算了柔性叶片水轮机力学特性,方法简便,对柔性叶片水轮机的开发... 针对一种新型潮流能发电获能装置——柔性叶片水轮机,采用风浪流水槽模型试验和Fluent数值模拟两种方法测算水力学性能参数,分析了两者测算结果的差异,并通过数值模拟法测算了柔性叶片水轮机力学特性,方法简便,对柔性叶片水轮机的开发利用具有指导意义。 展开更多
关键词 潮流能 柔性叶片水轮机 水力学性能 模型试验 数值模拟
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