波浪能作为一种可再生海洋清洁能源,其开发利用对建设绿色港口具有重要意义。将振荡水柱式(oscillating water column,简称OWC)发电装置与码头结构相结合,提出了一种兼做防波堤的集成OWC波浪发电装置的圆沉箱与吸力桶整体预制式离岸深...波浪能作为一种可再生海洋清洁能源,其开发利用对建设绿色港口具有重要意义。将振荡水柱式(oscillating water column,简称OWC)发电装置与码头结构相结合,提出了一种兼做防波堤的集成OWC波浪发电装置的圆沉箱与吸力桶整体预制式离岸深水码头结构,这种新结构具有整体刚度大、耐久性好、施工作业时间短和可适用于软土地基的优点。使用水动力软件FLOW-3D建立新型结构的三维水动力模型,系统研究了不同前墙入水深度、透平开孔率及入射波高时新型结构在波浪作用下的水动力特性,并计算了其波能转化效率。结果表明,新型结构的波能转化效率随入射波高增大而增大,随透平开孔率及前墙入水深度的增加呈现出先增后减的趋势,在前墙入水深度取7.5 m,透平开孔率取6%时,波能转化效率最大可达49.04%。同时,本研究提出的新型离岸深水码头结构上所受的波浪力相比未开孔结构大幅降低,实现提高码头安全度和利用绿色能源的双收益。建议在实际工程设计中适当提高气室开孔的高程或设置防护措施,以保证波能转换装置免受极端波浪的影响。展开更多
MEMS压电式水听器需要使用模拟前端对产生的信号进行预处理,但当前水听器的模拟前端大都基于板级方案,检测性能、集成度和适用范围有待提高,需要设计一款模拟前端专用芯片实现MEMS压电式水听器系统的微型化、阵列化。首先根据MEMS压电...MEMS压电式水听器需要使用模拟前端对产生的信号进行预处理,但当前水听器的模拟前端大都基于板级方案,检测性能、集成度和适用范围有待提高,需要设计一款模拟前端专用芯片实现MEMS压电式水听器系统的微型化、阵列化。首先根据MEMS压电式水听器的特点和需求,确定了芯片的系统架构;其次设计了自动增益控制环路、可编程增益放大器和频带可变低通滤波器,拓宽了芯片的适用范围;最后将斩波结合自调零的降噪技术用于芯片,以满足水听器低噪声测量的要求。基于0.18μm CMOS工艺对模拟前端芯片进行设计,后仿真结果显示所设计电路在1 k Hz时等效输入噪声功率谱密度为59 n V/√Hz,输入电荷量与输出电压的非线性误差小于1.26%。验证了模拟前端专用芯片可以对MEMS压电式水听器产生的低频微弱信号实现低噪声放大。展开更多
文摘波浪能作为一种可再生海洋清洁能源,其开发利用对建设绿色港口具有重要意义。将振荡水柱式(oscillating water column,简称OWC)发电装置与码头结构相结合,提出了一种兼做防波堤的集成OWC波浪发电装置的圆沉箱与吸力桶整体预制式离岸深水码头结构,这种新结构具有整体刚度大、耐久性好、施工作业时间短和可适用于软土地基的优点。使用水动力软件FLOW-3D建立新型结构的三维水动力模型,系统研究了不同前墙入水深度、透平开孔率及入射波高时新型结构在波浪作用下的水动力特性,并计算了其波能转化效率。结果表明,新型结构的波能转化效率随入射波高增大而增大,随透平开孔率及前墙入水深度的增加呈现出先增后减的趋势,在前墙入水深度取7.5 m,透平开孔率取6%时,波能转化效率最大可达49.04%。同时,本研究提出的新型离岸深水码头结构上所受的波浪力相比未开孔结构大幅降低,实现提高码头安全度和利用绿色能源的双收益。建议在实际工程设计中适当提高气室开孔的高程或设置防护措施,以保证波能转换装置免受极端波浪的影响。
文摘MEMS压电式水听器需要使用模拟前端对产生的信号进行预处理,但当前水听器的模拟前端大都基于板级方案,检测性能、集成度和适用范围有待提高,需要设计一款模拟前端专用芯片实现MEMS压电式水听器系统的微型化、阵列化。首先根据MEMS压电式水听器的特点和需求,确定了芯片的系统架构;其次设计了自动增益控制环路、可编程增益放大器和频带可变低通滤波器,拓宽了芯片的适用范围;最后将斩波结合自调零的降噪技术用于芯片,以满足水听器低噪声测量的要求。基于0.18μm CMOS工艺对模拟前端芯片进行设计,后仿真结果显示所设计电路在1 k Hz时等效输入噪声功率谱密度为59 n V/√Hz,输入电荷量与输出电压的非线性误差小于1.26%。验证了模拟前端专用芯片可以对MEMS压电式水听器产生的低频微弱信号实现低噪声放大。
