渔船节能技术中潮流能发电的应用设计

本文介绍了现有的节能方法,提出在渔船锚泊时应用潮流能发电技术.研究设计了潮流能发电系统中的水轮机、发电机及调节器.这一设计解决了渔船在锚泊时用传统柴油机做原动机供电带来的资源浪费与环境污染问题,同时也解决了一些锚泊船用蓄电池来维持供电时供电时间短的问题.     

中美潮流能资源开发利用发展对比

对比了中美两国潮流能的发展。在政策导向方面,美国在海洋能政策方面以产业推广为目标,而中国在海洋能政策方面以基础研究为重点。在技术发展现状上,通过两国规模最大的潮流能项目对比,我国在单机规模、变桨距方面优于美国,总体技术水平进步较快,但是在装置可靠性、装置产业化方面有待开展更深入的工作。     

杭州湾潮流能资源储量估算

采用二维数值模拟方法对杭州湾海域的潮流进行了模拟,得到了杭州湾海域潮流流速的分布特征。在此基础上对杭州湾海域的潮流能储量进行估算,得到杭州湾海域潮流能储量约3.59 GW。从数值模拟的结果可以看出,杭州湾口的金塘水道、龟山航门等通道内水深、流急,潮流能密度较大,是潮流能开发的理想海域,通过对这几个通道进行计算,预计可开发量约700 MW。     

潮流能发电装置中变桨距控制系统的研究

潮流能发电装置中的变桨距控制系统具有非线性、参数时变性、强耦合等特点,高精度的控制难以实现导致潮流能发电机组输出的电能质量较差。为了改善系统在稳定功率输出区域内的动态性能,提出了一种实用的变桨距控制策略。仿真结果表明,实现了潮流能发电装置的变桨距控制,能够输出稳定的功率。     

船舶潮流能发电装置增速机构

潮流能是一种重要的清洁能源,与其他能源相比,潮流能具有很多方面的优点。船舶通过安装潮流能发电装置可以对潮流能进行有效利用,达到减少污染,提高能源利用率的目的。但是由于潮流能的特性以及发电机的自身因素,电机转速一般比较低,要达到发电机额定的转速,必须通过增速机构来实现。本文对船舶潮流能发电装置进行设计与研究,重点设计装置中的增速机构。     

导流型自动调向变桨距水平轴潮流能水轮机结构设计与性能研究

潮流能水轮机是海洋潮流能开发的主要装置之一,其工作性能对提高海洋能源利用效率具有重要意义。为了研究潮流能水轮机变桨水动力特性,本文建立潮流能水轮机水动力模型,并结合实际模型进行变桨力矩计算,计算结果与实际相符,可为工程实践提供参考。     

带有弹性索的潮流能电站系泊系统的设计及特性

漂浮式电站潮流能发电机组依托于浮式载体,其系泊系统关系着潮流能电站的安全运行与生存。关于载体系泊系统的研究,目前主要集中在海洋钻井平台方面,而关于以潮流电站为代表的浅水系泊的开发研究相对较少。本文基于漂浮式潮流能电站,设计开发了一套带有弹性索的系泊系统,以悬链线理论为基础,分别分析了系泊系统中加入的弹性索长度及不同水深下对系泊系统的影响。研究发现,当工作水深小于60m的浅水海域时,对于系泊张力的作用显著,张力的最大值可以减少37%,具有极大的工程应用前景。     

柔性叶片潮流能水轮机计算流体力学数值模拟

在海洋能源开发领域,潮流能作为一种新型的能源形式受到的关注。本文对船舶使用的柔性叶片潮流能发电系统中的水轮机进行深入研究,建立基本的海水流体力学模型。首先对常见水轮机的结构特点进行设计建模,然后从能量守恒的角度,对流体的湍流方程进行参数优化。通过数值演算和导数优化,得到叶轮受力分布与运动速率之间的关系,并得到仿真曲线。     

20kW矩形潮流能发电机组结构设计及优化

潮流能是一种开发成本低、对环境影响小、具有良好商业前景的理想绿色新能源。研究了一种新型能量利用率高、水动力性能优良的矩形潮流能水轮机,给出了发电机组总体设计方案和基本尺寸,利用ANSYS软件对支撑结构在额定工况和极限工况下进行强度校核,并采用Screening优化法和NLPQL优化法进行优化设计,优化后的结构重量可以降低13.3%,具有良好的经济效益。     

渔船锚泊潮流发电装置的设计

针对中小型渔船在抛锚时的节能用电问题,提出了一种可以利用潮流能发电的小型船用发电装置。首先简单介绍了其基本组成及工作原理,再就其水轮机的设计、硅整流发电机以及调节器的选择进行了研讨。设计出简单、实用、造价便宜的锚泊船用潮流发电装置。该装置在渔船抛锚停泊时可以施放、启动进行发电,既环保又有效的解决渔船抛锚时的用电问题,当渔船航行、作业时又可将其收回,不影响渔船正常航行;并且,在发电过程中,不管潮流流向如何,由于渔船是抛锚状态,渔船可随着潮流流向而随时改变渔船朝向,使安装在船尾的水轮机都能正常工作。     

波浪能在航船上的应用分析

为节约能源损耗,推进对海洋中波浪能的充分利用,概述了波浪能利用技术在船舶上的应用,分析现有波浪能装置在趸船或海洋平台上的应用,提出解决航行船舶利用波浪能的难题的总体思路,总结船舶使用波浪能利用技术的发展趋向;将波浪能发电装置应用于航行中的船舶,可以有效降低船舶航行时的碳排放,达到船舶节能减排的目的,实现绿色航运.     

风力发电技术在船舶上的应用与展望

风能以其清洁、可再生、储量广泛而受到越来越多的关注和利用。风力发电在船舶上利用是一种新型的风能利用形式。该文介绍风力发电技术在船舶上的应用形式,以及风能在船舶上的应用现状,探讨了风力发电在船舶上应用存在的限制因素,当前应用过程中遇到的困难以及相关研究的重点方向,为进一步深入研究风力发电技术在船舶上的应用提供参考。     

漂浮式潮流电站系泊系统疲劳性能预报(英文)

As a kind of clean and renewable energy,tidal current energy is becoming increasingly popular all over the world with the shortage of energy and environmental problems becoming more and more severe.A floating tidal current power station is a typical type of tidal current power transformers which can sustain the loads of wind,waves,and current,and even the extreme situation of a typhoon.Therefore,the mooring system must be reliable enough to keep the station operating normally and to survive in extreme situations.The power station examined in this paper was installed at a depth of 40 m.A 44 mm-diameter R4-RQ4 chain was chosen,with a 2 147 kN minimum break strength and 50 kN pretension.Common studless link chain was used in this paper.Based on the Miner fatigue cumulative damage rule,S-N curves of chains,and MOSES software,a highly reliable mooring system was designed and analyzed.The calculation results show that the mooring system designed is reliable throughout a 10-year period.It can completely meet the design requirements of American Petroleum institution(API).Therefore,the presented research is significant for advancing the design of this kind of power station.     

新型波浪潮流耦合发电轮机的研究

为解决海上偏远而分散的小功率用电设施的供电问题,探究潮流能与波浪能耦合发电的可行性,满足耦合发电轮机在耐久性、初级高效获能以及低成本和安全性等方面的要求,设计了一种新型波浪潮流耦合发电轮机。该发电轮机的主体结构由复合式导流罩、叶片轮机、固定式尾舵、发电机和浮子五部分组成,本文详细阐述了该发电轮机的机械设计过程及其结构优化设计思路,并针对叶片轮机进行了水槽性能试验分析。分析结果验证了该装置设计的合理性与科学性。     

三维竖轴潮流水轮机水动力性能研究

竖轴水轮机作为潮流能转换为电能的核心装置,其水动力性能的优劣将会直接影响到整体发电系统的效率。为了研究大型竖轴水轮机叶片安装角对水轮机水动力性能的影响,基于多参考系模型(MRF),采用Fluent软件对流场中的模型进行3D数值模拟。在转速和来流速度保持不变,改变安装角时,分析同种翼型5个不同安装角叶片对潮流能水轮机的水动力性能的影响。同时分析在同一安装角和旋转速度条件下,不同来流速度对水轮机水动力性能的影响。结果表明,叶片安装角对竖轴潮流水轮机的能量利用率影响较大,来流速度对水轮机叶片表面的静压力和输出功率具有一定的影响。研究结果对今后竖轴水轮机的设计和生产具有借鉴意义。     

多种热力循环在船舶热能发电系统中的应用

发展和应用船舶柴油机热能发电技术是实现航运业节能减排的重要途径之一。围绕蒸汽朗肯循环、有机朗肯循环、卡琳娜循环和布雷顿循环4种应用于船舶主机烟气余热回收利用领域的热力循环，介绍各循环的基本原理和工质选择，并进行装置效率对比，对以热力循环为基本原理的船舶柴油机热能发电系统的研究现状和发展趋势进行总结。论文研究认为：有机朗肯循环拥有相对较高的热能回收发电效率，而以S-CO2为循环工质的布雷顿循环拥有更显著的船舶热能回收发电应用前景，在探求可联合“契合点”的基础上建立以“蒸汽-有机朗肯联合循环系统”为代表的两种甚至两种以上循环方式的联合热力循环余热回收发电系统是提升船舶热能发电整体效率的重要手段。     

利用Microsoft Excel求任意时潮高和任意潮高的潮时

随着计算机的发展与普及,利用计算机来解决一些航海导航上的应用计算越来越方便。文章在分析潮汐运动一般规律的基础上,结合当前普遍使用的＂梯形图卡＂计算任意时潮高和任意潮高潮时方法,提出了利用MS offices Excel来完成此类计算的方法,极大地方便了对任意潮时、潮高的计算。     

混合能源技术在船舶上应用研究概述

研究并概述通过直流微电网高效安全接纳风能、太阳能等诸多可再生新能源发电系统以及动力电池、超级电容等存储系统,与传统基础能源发电系统共同构建混合能源发电系统并应用于船舶配电技术领域,对推进船舶节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义。