一、Comparison of Performances of Turbines for Wave Energy Conversion（论文文献综述）
李永国,杜杰,郑丁健,覃灿,朱秋莹[1]（2021）在《特斯拉涡轮机运行性能研究综述》文中研究指明涡轮机是海洋能转化利用过程中重要的机械结构,能够将流体的动能转换为旋转的机械能,带动发电机运转发出电能,已经广泛地应用于海洋能发电领域。传统意义上的叶片涡轮结构较为复杂,使用时容易发生工作介质泄露等问题,这将很大程度上降低涡轮机的使用效率。特斯拉涡轮机因结构简单、制造公差要求较低、密封性好等优点又重新回到了研究者的眼中。特斯拉涡轮机的运行性能决定着能量转换效率的高低,研究发现,特斯拉涡轮机目前转换效率还不算高,在工程实践应用中还无法大量普及,因此提高特斯拉涡轮机的使用效率就尤为重要。文中对影响特斯拉涡轮机运行性能的因素进行了归纳与分析,介绍了特斯拉涡轮机的机械结构、应用领域和研究现状,列举了国内外研究人员对特斯拉涡轮机进行的实验以及研究,总结了特斯拉涡轮机的数值模拟方法,为提高特斯拉涡轮机的能量转化效率和在日后的实际应用中提供一定的参照依据,最后展望了特斯拉涡轮机在小型海洋能利用装置上的应用前景。
张咏行[2]（2021）在《多自由度波浪能发电装置设计与分析》文中提出本文结合海洋波浪运动特征与多自由度波浪能发电装置研发需求,对其机械构型设计、运动学响应模型、动力学响应模型以及性能评估等问题进行了研究。论文主要成果如下:□针对波浪大推力与低频特性与海洋特殊工作环境两大方面,提出多自由度波浪能发电装置三大设计原则,并据此对发电装置的浮体外形、固定装置、动力攫取装置进行分别设计,综合出一系列结构性能与发电性能良好的多自由度波浪能发电装置机械构型。考虑到波浪能发电装置实现商业化部署的影响因素,借助层次分析法,从能源捕获性、可靠性、环境友好性与可适应性四个不同角度,构建多指标综合评价模型并进行分析与比较,遴选出最佳的机械构型并作为后续章节分析研究对象。□根据海洋波浪运动特征,借助线性微幅波理论与水质点理论,建立浮体受迫响应模型并进行运动学分析,提取浮体运动学响应特征。结合第二章确定的最终构型,通过分析其结构特点,依据矢量分析法对发电装置各发电支链位置、速度、加速度与跃度进行求解并建立整个发电系统运动学响应模型,利用已提取浮体运动学响应特征对其进行运动学算例分析。□根据海洋波浪动力学特征并结合Froude-Krylov假定法,分析捕能浮体所受水平波浪力、垂直波浪力与波浪力矩,在此基础上运用虚功原理建立发电装置动力学响应模型,并结合发电支链传动特点对其发电功率进行分析,最后利用运动学响应结果作为动力学输入信号进行算例分析。□从波浪运动特征、发电装置结构特征与工程应用价值三个方面,提出发电支链运动响应性指标、全向能量转换指标与波况适应性指标。据此对多自由度波浪能发电装置与同尺度下典型截止式波浪能发电装置进行性能评估与对比分析,结果表明所设计的多自由度波浪能发电装置在结构与发电方面均具有较好的性能。□依据多自由度波浪能发电装置机械结构与海洋波浪运动特征,通过在Solid Works?中建立发电装置机械部分三维模型并导入ADAMS?构建机械动力学虚拟样机,结合Matlab?中Simulink?仿真模块对浮体受迫响应运动规律分析结果,对发电装置各发电支链运动规律与受迫响应力进行仿真实验。仿真结果与发电装置理论计算的运动学与动力学响应模型一致,验证了理论建模的正确性。
谢齐[3]（2020）在《基于空间双四连杆机构的点吸收式波浪能发电装置研究》文中指出跨海大桥作为交通运输系统的重要组成部分,比传统海上运输更安全、更快捷、更经济。随着跨海大桥数量的急剧增加,为了确保跨海大桥在服役期间的使用安全和防止事故的发生,各种各样的传感器被广泛应用于跨海桥梁监测系统中。但是,传感器所携带的电池能量有限,不能满足持续监测的要求,同时人工更换电池费时费力,废弃电池也会污染环境。因此,利用海洋中存在的可再生能源并将其转化为电能给传感器供电是目前较好的一种解决方式。海洋中的波浪能以动能和势能的形式存在,其能量密度比太阳能和风能都大。与其他环境能源相比,基于地理位置的能源全天可用性和可预测性是海洋波浪能的另外两个优势。因此,本文设计了一种基于空间双四连杆机构的点吸收式波浪能发电装置,能够收集海洋波浪能量并将其转化为电能存储起来,为跨海大桥传感器供电,从而提高传感器的监测时长。首先,本文选择点吸收式波浪能发电装置为研究方向,提出一种利用空间双四连杆机构和双单向离合器转换能量的点吸收式波浪能发电装置,接着采用模块化设计的思路对装置结构进行设计,包括波浪能捕获模块、能量传输模块、发电模块和电能存储模块。其次,本文开展了点吸收式波浪能发电装置的运动学和动力学分析,建立点吸收式波浪能发电装置的动力学理论数学模型和发电特性理论,并使用Solid Works和MATLAB软件创建仿真模型进行正弦输入仿真分析,即示功特性仿真分析和阻尼系数分析。再次,本文研制了点吸收式波浪能发电装置的原理样机,并进行MTS台架试验,再根据试验数据对装置的示功特性和发电特性进行分析,进一步对原理及仿真结果进行验证。研究表明,本文设计的点吸收式波浪能发电装置原理样机的示功特性和发电特性符合理论及仿真结论,其功能和特性达到了预期要求,这为今后波浪能收集和发电的深入研究奠定基础。最后,本文对研制出的点吸收式波浪能发电装置的应用场景进行分析。通过对波浪能发电装置在跨海大桥上安装方式的介绍和模拟波浪测试,验证了该装置利用波浪能发电的可行性和实用性,为该装置应用于跨海大桥低功率微型监测传感器提供了基础分析。
周亚辉[4]（2020）在《双浮体式波能装置阵列水动力及能量转换特性研究》文中进行了进一步梳理随着全球化石能源的紧缺和环境污染问题日益严重,可再生能源的开发利用愈发成为研究热点。波浪能随着海洋分布在世界各地,且储量十分巨大,其开发利用可以有效解决相关问题。在研究波浪能装置的获能效率的过程中,应结合装置的水动力特性及能量转换特性加以分析,尽管相关研究已经持续了很多年,但目前仍存在许多问题。波浪能装置的种类多种多样,本文选取典型的振荡浮子式波浪能转换装置为研究对象,在势流理论及振动理论的基础上,基于浮体随波浪的运动过程建立与之对应的振动模型,通过数值解析并辅以图形数据分析的方法,深入探讨了浮体在波浪作用下的水动力及能量转化特性,并研究其变化规律。针对振荡浮子式波浪能装置,基于国内外前人对于浮子水动力和能量转换的研究,本文将波浪能装置分为单体式、带阻尼板的双体式以及双体阵列式进行递进式探究,并分别建立与之对应的振动模型,结合单自由度和多自由度振动理论,阐述不同类型波浪能装置的能量转换机理,并基于线性势流理论,推导得出单体式和双体式波能装置的最优能量俘获解析表达式。针对单体振荡浮子式波浪能装置,浮子通过能量转换（Power Take-off,PTO）装置与固定基座相连接,基于线性波水动力理论和特征函数展开边界匹配的经典解析方法,对凹面、锥面、抛物面和椭球面四种轴对称构型浮子进行研究。分别从波浪激励力、辐射作用力、垂向响应振幅和俘获宽度比四个角度进行计算研究。在同样深度下,从定吃水比和定频率两个方面入手,对比研究了四种构型浮子的影响规律。针对带阻尼板的双体振荡浮子式波浪能装置,基于势流理论和振动理论,运用特征函数展开边界匹配的半解析方法,研究了双浮体的辐射和绕射问题,进而利用伯努利方程可以得出浮子和阻尼板受到的波浪激励力和辐射作用力。之后从阻尼板半径和浸没深度两个角度研究带阻尼板的双浮体装置的水动力特性和波能转换特性,并深入研究阻尼板开孔大小对带穿孔阻尼板装置的影响。针对阵列式波能装置,基于线性波水动力理论的面元法,得到了双浮体阵列与波浪作用的耦合水动力系数,结合多自由度振动理论及优化方法,得到双浮体阵列最优PTO阻尼系数,在此基础上引入阵列影响因子,深入研究了直线型和三角型两种构型布局的双浮体阵列的能量转换特性,重点研究了不同浪向角、浮子间距以及阵列布局对双浮体阵列装置波能转换的影响及其干扰原因。
周加春[5]（2020）在《梳式防波堤-OWC波能装置集成系统水动力特性的试验研究》文中提出振荡水柱（Oscillating Water Column,OWC）式波能装置结构简单、可靠性高,是当前应用最为广泛的波浪能装置。与传统沉箱防波堤结构型式相比,梳式防波堤（Comb-type Breakwater,CTB）可以减小地基应力与防波堤前波浪荷载,节省建造材料,促进港区内外水体交换。波浪能装置与海工结构物集成系统可以共享基础单元,降低建造成本,提高波浪能装置的生存能力。OWC波能装置与防波堤的结合是最有应用前景的波浪能发电集成系统,可为港口发展和沿海城市开发提供清洁能源。本文提出一种梳式防波堤与振荡水柱式波能装置集成系统（下文简称“CTB-OWC集成系统”）,以CTB-OWC集成系统为研究对象,采用物理模型试验方法,探究CTB-OWC集成系统的气动性能、消浪性能、波能俘获效率和受力特性的影响因素,对捕能气室开孔率、入射波浪非线性、梳齿结构长度的影响展开研究,旨在优化CTB-OWC集成系统结构形式,提高装置的消浪性能、波浪能转换效率和极端波浪下的生存能力,为CTB-OWC集成系统的设计提供理论依据。具体开展以下研究:首先,基于物理模型试验对CTB-OWC集成系统气动性能、消浪性能、波能俘获特性和受力特性影响因素展开探讨。在规则波作用下从气室开孔率、波浪非线性、梳齿长度的角度分别阐述不同因素对集成系统的影响规律。试验结果表明捕能气室开孔率增大,CTB-OWC集成系统静水面内侧波浪荷载在低频区内呈现增大趋势,但是在高频区内呈现相反趋势。随波浪非线性增大集成系统的反射系数在低频区内增大,在高频区内减小。梳齿结构在低频区会降低气室内的波高与空气压强,在高频区呈现相反趋势;当梳齿长度大于1/3沉箱长度时,对CTB-OWC集成系统反射系数及波能俘获效率影响显着。随后,在规则波作用下分别开展OWC装置波能俘获效率试验和梳式防波堤消浪性能试验,探究OWC波能装置对梳式防波堤消浪性能的影响规律,以及梳式防波堤对OWC装置波能俘获效率的影响规律。研究结果表明OWC波能装置可以降低梳式防波堤的透射系数,提高消浪性能;梳式防波堤可以增大OWC波能装置捕能气室内空气压强,有利于提取振幅较小海况下的波浪能量。最后,在聚焦波作用下开展捕能气室开孔率和波浪非线性对OWC波能装置前墙受力特性的影响研究。研究表明最大波浪荷载出现在静水面附近;在气室前壁底部谷值荷载大于峰值荷载;随波浪非线性增大,静水面以上位置波浪荷载增大,静水面及以下测点波浪荷载减小。
夏涛[6]（2019）在《用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究》文中研究说明与太阳能和风能等形式可再生能源相比,波浪能具有能量密度高、蕴藏量丰富和传播损耗少等优点,因此合理开发利用波浪能对解决全球环境问题和能源危机具有重要意义,也为实现我国生态文明建设、海洋强国和一带一路等国家战略目标提供有力保障。直驱式波浪发电系统采用直线发电机将海洋能直接转化成电能,从而省去液压马达、机械齿轮和水轮机等中间装置,结构简单、能量转化率高,在波浪能发电领域有着广阔的应用前景和市场效益。但由于我国波浪能平均密度较低,波浪运动普遍存在速度和频率低的特点,导致直驱式波浪直线发电机存在体积大、功率密度低、制造成本高等问题。本文在分析总结如今波浪直线发电机研究状况的基础上,提出了基于磁场调制原理的表贴式（FM-TLPMG）和基于聚磁效应的多层内嵌式（MI-TLPMG）两种拓扑结构圆筒型永磁直线发电机,分别对其工作原理进行阐述和分析,通过综合对比评估两种不同类型直线发电机的各项性能指标,旨在挑选出一种高功率密度、输出特性优秀且海洋生存能力强的新型拓扑结构,并在此基础上搭建直驱式波浪发电系统实验平台,探究此类电机在波浪环境下的优化控制方法,以提高波浪能转化效率,为实际应用奠定一定基础。论文主要研究内容包括以下几个方面:1.利用线性波浪理论分析了直驱式波浪发电系统在波浪水槽内的水动力特性,并结合磁场调制直线电机电磁解析模型,推导了该类型波浪直线发电机混合解析优化方法。采用频域法建立浮筒在波浪中的运动方程,分析计算浮筒所受激励力、辐射力、附加质量和阻尼系数,进而获得浮筒垂直运动位移和速度参数。利用浮筒与直线发电机具有相同运动规律的特点,通过磁场调制直线电机电磁场方程,在较短时间内给出直线发电机初步设计方案,为进一步性能优化奠定基础。通过波浪水槽实验和发电机电磁实验分别验证了水动力分析和电磁解析方法的正确性。2.建立了FM-TLPMG电机有限元模型,通过理论推导和电磁仿真详细阐述论证其运行原理,并对影响磁场调制效应的关键参数进行了分析。为进一步提高此类型电机的功率密度,提出并对比了不同充磁结构FM-TLPMG电机的电磁性能,如空载感应电动势、气隙磁场、空载磁链、绕组电感、定位力、电磁输出特性等。同时,为解决传统辅助齿结构存在的定位力优化和磁场调制功能相互耦合现象,提出了一种新型磁障式辅助齿结构,并对其进行了尺寸优化。最后研制了一台16极/12槽FM-TLPMG实验样机,并搭建了波浪模拟驱动平台,对样机性能进行了测试。3.提出了一种多层聚磁式圆筒型永磁直线发电机,推导了电机主要尺寸关系式,并给出了电机的基本拓扑结构。采用有限元方法分析了主磁极尺寸、辅助磁极层数和尺寸、初级齿宽、极靴几何参数对电机性能的影响。针对内嵌式直线电机定位力偏大的问题,提出了通过L型辅助齿和极间磁阻结构实现定位力优化。同时,考虑到定位力优化参数变量较多,本文利用Taguchi法设计试验计划,从而在保证优化效果的同时,降低工作量和时间成本。设计并制作了一台7极/6槽MI-TLPMG实验样机,并通过模拟平台和波浪水槽实验验证了有限元计算结果的有效性。分析对比FM-TLPMG和MI-TLPMG电机在电磁和机械方面的优缺点,选择性能突出的拓扑结构作为波浪发电系统的能量转化装置。4.推导了多层聚磁式圆筒型永磁直线电机在自然坐标系和同步旋转坐标系下的数学模型,包括电压平衡方程、磁链方程、推力方程和功率方程等,并结合有限元计算结果搭建了电机本体控制模型。依据线性波浪理论开展了波浪能跟踪和网侧逆变并网控制策略研究,建立了波浪发电系统控制模型,包括变流器模型、相位检测模型,机侧和网侧控制模型等,并对线性霍尔在波浪直线发电机电角度检测领域的可行性进行了研究。通过不断优化控制器和调节控制参数,最终实现了波浪能跟踪控制和逆变并网功能,为控制系统硬件平台搭建提供一定的理论参考和指导。5.根据控制系统仿真模型搭建了直驱式波浪发电系统控制实验平台,包括电流电压采样电路、线性霍尔检测电路、PWM驱动电路、变流器等。利用编程语言实现了坐标变化、波浪能跟踪、霍尔电角度计算、波浪运动速度计算和电网相角检测等功能。最后针对各个环节进行了调试,并对控制系统进行了实验测试。
孙崇飞[7]（2019）在《自适应对转式波浪能吸收器设计及其水动力学特性研究》文中指出水面航行器、水下滑翔机、海洋机器人、导航浮标等海洋工程装备是海洋资源探测和海洋权益维护的关键技术装备,缺乏高效可靠供电方式是制约上述装备走向实用化的技术瓶颈之一。结合当前海洋工程装备高效供电方式缺乏的现实需求和现有大型波浪能转换装置难以直接用作小型海洋工程装备供电模块的技术障碍,本文提出并研制了一种全新的基于自适应对转式运行机理的小型波浪能转换装置,转换装置的核心换能部件即为波浪能吸收器。新型波浪能吸收器可将水面浮体的升沉运动直接转换为发电机发电所需的对转运动。本文以新型波浪能吸收器为主要研究对象,采用理论建模和数值模拟结合的研究方法对其能量转换机理和水动力学特性进行了全面研究,并研制了装置原理样机和测试平台展开试验验证,获得了结构和运行参数对吸收器功率和效率特性的影响规律。本文主要研究工作和创新点如下:（1）本文提出了一种基于自适应对转式运行机理的小型波浪能转换装置,围绕装置能量转换机理和波浪能吸收器结构设计进行了系统研究。根据装置运行特点和应用背景,提出了装备嵌入式和移动供电基站两种装备供电模式;结合海洋工程装备工作特点和能量流动模型,给出了相应波浪能供电策略;对装置主要组成部分进行了详细结构设计,并分析了影响装置性能特性的主要参数;对装置能量转换机理及其核心换能部件——吸收器的结构特性进行了重点分析,为后续对吸收器性能特性的理论建模、数值模拟和试验验证奠定了研究基础。（2）基于对装置能量转换机理和波浪能吸收器结构特性的研究,对波浪能吸收器的水动力学特性和功率效率特性进行了数学建模和理论分析,明确了影响吸收器性能特性的主要参数及其作用机理。对装置能量转换过程中的能量传递与损耗进行了归纳分析,明确了吸收器在优化装置功率和效率性能中的关键作用;对吸收器及其叶片的运动学特性和动力学特性进行了数学建模和理论分析;根据吸收器及其叶片的形位受力情况,推导出了吸收器功率和效率特性的数学表达式进;结合装置应用背景和能量转换机理,推知影响其正常运行的主要因素有水面浮体与水下PTO（Power Take-off,能量输出系统）之间的运动一致性、波浪运动水平分量对水下PTO运行的不利影响等;对上述主要因素进行了初步理论分析,明确了其作用机理和影响程度,并提出了相应解决方案。（3）对刚性叶片波浪能吸收器水动力学特性进行了系统研究和设计优化,获得了结构和运行参数对吸收器功率和效率特性的影响规律,并研制了装置样机和造波池测试平台,进行了相关验证试验。基于吸收器运行特点和实验室现有计算硬件资源,选取了合适数值模拟方法和数值配置;采用无关性测试对数值模拟主要设置参数进行检验;对影响吸收器水动力学特性的主要结构和运行参数进行数值计算,以吸收器输出功率和效率值为评价指标,对上述参数对装置性能的影响进行分析,绘制了相关可视化流场图和数据折线图,并为吸收器水动力学特性提供了改进方案;研制了刚性叶片装置的原理样机并搭建了造波池试验测试平台,并进行了试验验证;造波池试验验证了吸收器运行机理的合理性,并对装置结构参数和外部波浪要素等对装置性能影响的影响规律进行了归纳总结。（4）基于对刚性叶片装置水动力学特性的研究基础,提出了一种新型柔性叶片装置,对两种装置的结构设计、能量转换机理和水动力学特性进行了对比研究。柔性叶片装置使用叶片自身弹性来替代刚性叶片的限位调节环来实现叶片的自适应偏转及倾角位置限位,对柔性叶片装置的结构设计和能量转换机理做了系统研究;对吸收器及其柔性叶片进行了双向流固耦合的数值模拟,通过研究柔性叶片表面压力分布和变形度,为吸收器性能特性优化提供指导方案;研制了刚性叶片和柔性叶片装置样机和试验桶试验平台;对柔性叶片和刚性叶片装置样机分别进行了验证数值模拟准确性的试验测试,还对比分析了两者的功率输出曲线;以叶片厚度和运动周期为自变量,对柔性叶片装置的功率特性进行了试验分析;试验结果表明,柔性叶片装置有效地克服了刚性叶片装置运转过程中扭矩载荷和功率曲线波动大的性能劣势,提高了波浪能转换装置在低海况下的自适应发电能力。研究表明,本文提出的新型波浪能转换装置在简化结构和提高效率方面表现较好,预期可用于长期无人值守、低功率需求的各类型小型海洋工程装备,以满足其长续航时间和高强度作业的电能需求。本研究在我国海域权益维护、深远海作战防御等领域具有重要的潜在军事应用前景,对我国海洋资源探测和海洋科技发展具有积极的助推作用和经济效益。
黄秀秀[8]（2019）在《振荡浮子式波浪发电系统的功率控制》文中提出随着经济的迅速发展,人类的发展受到资源短缺和环境污染严重的制约,可再生能源的利用得到人们的重视,在可再生能源中,传统的太阳能和风能已经被广泛的研究并投入商业利用,其中波浪能具有能源密度高,储量丰富,可预测性好等特点,但是发展还处于相对滞后的状态,波浪能是一种潜力巨大的可再生能源,为了提高波浪发电系统的发电功率,目前主要研究方向有两类:一是根据流体力学,优化采能装置的机械结构与波浪特性相匹配,实现最大化采集波浪能;二是通过控制方法实现采集的波浪能最大化转化为电能。本文针对振荡浮子式直驱波浪发电系统,研究使用无源控制以及分段控制方法使系统稳定输出最大功率。本文首先阐述了课题研究的背景和意义,介绍了波浪发电技术的两大主要组成部分:WEC（Wave Energy Converter）装置以及PTO（Power Take-off）装置,对振荡浮子式WEC装置以及PTO控制策略的研究现状与发展历程进行详细介绍和分析,并对无源控制的起源发展进行简要介绍。其次,建立了系统的模型,系统模型的建立分为了两部分,浮子模型的建立以及永磁同步直线发电机模型建立,对垂直圆柱体浮子受到的波浪力通过Froude-Krylov理论法进行计算,在此基础之上,分为单自由度与双自由度浮子结构对浮子受力模型进行讨论分析,并比较两种浮子结构的发电特性。建立永磁同步直线电机在不同坐标系下的数学模型,并建立电机的等效电路模型。在Matlab/Simulink环境中搭建浮子与永磁同步直线电机的仿真模型,讨论电机带三相电阻负载时各变量波形。然后,介绍无源控制与耗散型端口受控哈密顿系统（Port-Control Hamiltonian Dissipation,PCHD）的理论基础,根据浮子的受力模型建立PCHD模型,构造系统能量函数,并对能量函数进行塑形,使塑形后的能量函数满足Lyapunov稳定性判定定理,从而求得系统的控制律,并通过注入阻尼和增加互联矩阵的方法改善系统的控制律。仿真验证无源控制分别在规则波和不规则波下的稳定性。最后,在无源控制确保系统渐近稳定的基础之上,引入低速空载储能-高速带载发电的分段控制策略提高系统的输出功率,结合轨迹规划的方法使分段控制中负载状态切换时系统各变量平滑过渡,并对分段控制以及轨迹规划的效果进行了仿真验证。
曹灿[9]（2019）在《波浪能浮子摆杆系统的水动力特性研究》文中指出随着世界经济的发展,人类对能源的需求与日俱增,然而化石燃料的过度开采已引发多次全球能源危机。波浪能作为一种可再生能源,由于其分布面广、蕴藏量大、能流密度高等特点,逐渐受到全社会的关注。本文对一些常见的波浪能发电装置进行分类,对比分析了各自的工作原理及优缺点,介绍了国内外波浪能发电技术的研究现状。结合我国的实际海况,设计出了一种波浪能浮子摆杆系统。该装置采用双向液压缸并联的方式来提高波浪能转换效率,整个装置除振荡浮子需要浸没在海水中,其余零部件均安装在岸上,可以有效避免海水的侵蚀。本文主要研究内容如下:（1）主要介绍了两种常用的波浪理论,微幅波理论和随机波理论,并在此基础上推导规则波和不规则波的能量输运方程,分析了波高、周期以及水深对波浪能量输运的影响。（2）自主设计了波浪能浮子摆杆系统,对浮子在水域中受到的几种波浪力做了详细介绍,最后对整个系统建立数学模型。在MATLAB软件中使用龙格库塔法求解微分方程,画出摆杆转角、角速度随时间的变化曲线。（3）基于AQWA软件系统分析了不同半径的圆柱浮子、不同质量的圆柱浮子、不同角度的锥底浮子的水动力性能;设计出多球底振荡浮子与传统的球底浮子进行对比,深入探究球底个数及分布对浮子水动力性能的影响,并择优选出锥底、圆柱、球底三类浮子中性能较好的进行横向对比;对三类浮子分别在规则波和不规则波中进行时域分析,对比相同波浪环境中不同浮子的垂荡位移、运动速度及加速度。（4）搭建波浪能浮子摆杆结构的液压系统,介绍液压系统的组成元件及其工作原理,通过AMESim软件分别对液压系统在规则波与不规则波的工作环境中进行仿真计算,对计算结果进行分析并提出改善方案。（5）选出水动力性能较好的振荡浮子,结合液压系统搭建实验平台进行实验,计算浮子的捕获宽度比及发电效率,实验结果充分验证了结构设计的合理性。将实验成果与前人的研究进行对比,分析差异,提出改进措施。
洪岳,潘剑飞,刘云,王璨,李灿,付鹏飞[10]（2019）在《直驱波浪能发电系统综述》文中提出波浪能发电装置,即利用海浪运动的机械能转换为电能输出的发电装置。波浪能发电机理研究在国内外受到普遍关注,且波浪能发电转换研究也呈现交叉学科多样性,而不仅仅局限于机械设计与控制系统的开发。着重讨论基于直线发电的波浪能转换系统,旨在对近年来国内外直线发电式波浪能转换系统的研究进展作综述,内容包括:发电装置的水动力学理论,直线发电机种类及相关转换、控制系统的归类,进一步分析比较各种研究方法的利弊。此外,归纳了基于直线发电机制的波浪能发电场的考虑条件及研究,为直线发电波浪能场的实际工程应用提供参考。
二、Comparison of Performances of Turbines for Wave Energy Conversion（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Comparison of Performances of Turbines for Wave Energy Conversion（论文提纲范文）
（1）特斯拉涡轮机运行性能研究综述（论文提纲范文）
| 1 特斯拉涡轮机的机械结构 |
| 2 特斯拉涡轮机的应用领域 |
| 3 特斯拉涡轮机的数值模拟方法 |
| 3.1 数学模型以及计算方法 |
| 3.1.1 数学模型 |
| 3.1.2 计算方法 |
| 3.2 特斯拉涡轮机的具体建模仿真方法 |
| 4 特斯拉涡轮机性能的影响因素 |
| 4.1 特斯拉涡轮机喷嘴的影响 |
| 4.2 特斯拉涡轮机转子圆盘的影响 |
| 4.2.1 特斯拉涡轮机圆盘间距的影响 |
| 4.2.2 特斯拉涡轮机圆盘粗糙度的影响 |
| 4.2.3 特斯拉涡轮机圆盘厚度的影响 |
| 4.2.4 特斯拉涡轮机圆盘边缘轮廓的影响 |
| 4.3 特斯拉涡轮机的层流边界稳定性问题 |
| 4.4 工作介质对特斯拉涡轮机的影响 |
| 5 特斯拉涡轮机在海洋能利用中的前景展望 |
| 6 结语 |
| 作者贡献说明 |
（2）多自由度波浪能发电装置设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 波浪能发电技术原理 |
| 1.2.2 波浪能发电装置实现 |
| 1.2.3 波浪能发电装置运动学响应分析 |
| 1.2.4 波浪能发电装置动力学响应分析 |
| 1.2.5 波浪能发电装置虚拟样机仿真 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 多自由度波浪能发电装置构型设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多自由度波浪能发电装置设计原则 |
| 2.3 多自由度波浪能发电装置结构设计 |
| 2.3.1 自由度选取 |
| 2.3.2 浮体设计 |
| 2.3.3 固定装置设计 |
| 2.3.4 动力攫取装置设计 |
| 2.3.5 构型综合 |
| 2.4 发电装置构型综合评价 |
| 2.4.1 评价标准 |
| 2.4.2 综合评价模型 |
| 2.4.3 比较与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多自由度波浪能发电装置运动学响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 浮体受迫响应模型 |
| 3.2.1 线性微幅波理论 |
| 3.2.2 受迫响应分析 |
| 3.3 发电装置运动学响应模型 |
| 3.3.1 系统描述 |
| 3.3.2 位置分析 |
| 3.3.3 速度分析 |
| 3.3.4 加速度分析 |
| 3.4 运动学算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多自由度波浪能发电装置动力学响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 捕能平台受波浪力分析 |
| 4.2.1 Froude-Krylov假定法 |
| 4.2.2 浮体受力动态模型 |
| 4.2.3 波浪激振力分析 |
| 4.3 发电装置动力学响应模型 |
| 4.3.1 系统动力学响应模型 |
| 4.3.2 发电支链传动分析 |
| 4.3.3 机电耦合动力学分析 |
| 4.3.4 发电功率与发电量 |
| 4.4 动力学算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 波浪能发电装置性能评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 性能评价指标建立 |
| 5.2.1 发电支链运动响应性指标 |
| 5.2.2 全向能量转换指标 |
| 5.2.3 波况适应性指标 |
| 5.3 性能评估 |
| 5.3.1 多自由度波浪能发电装置性能评估 |
| 5.3.2 典型波浪能发电装置性能评估 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 虚拟样机联合仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 虚拟样机技术介绍 |
| 6.3 虚拟样机构建 |
| 6.4 联合仿真实例 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.1.1 概念设计方面 |
| 7.1.2 运动学响应分析方面 |
| 7.1.3 动力学响应分析方面 |
| 7.1.4 性能评估方面 |
| 7.1.5 虚拟样机方面 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士学位期间参加的科研项目与主要成果 |
（3）基于空间双四连杆机构的点吸收式波浪能发电装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 波浪能发电技术的概述 |
| 1.3 文章主要研究内容 |
| 第2章 波浪能发电装置的方案设计 |
| 2.1 设计要求及结构方案 |
| 2.2 模块化设计 |
| 2.2.1 波浪能捕获模块设计 |
| 2.2.2 能量传输模块设计 |
| 2.2.3 发电模块设计 |
| 2.2.4 电能存储模块设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 波浪能发电装置的理论基础及性能仿真分析 |
| 3.1 波浪理论分析 |
| 3.2 圆柱体浮子的动力学分析 |
| 3.3 传输机构的运动学分析 |
| 3.4 带充电电路的波浪能发电装置的动力学分析 |
| 3.5 发电特性理论分析 |
| 3.6 波浪能发电装置的性能仿真分析 |
| 3.6.1 系统仿真模型建立 |
| 3.6.2 系统仿真结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 波浪能发电装置样机的MTS台架试验及分析 |
| 4.1 样机制作及MTS台架试验 |
| 4.1.1 原理样机制作 |
| 4.1.2 原理样机台架试验设置 |
| 4.2 原理样机台架试验结果分析 |
| 4.2.1 示功特性结果分析 |
| 4.2.2 发电特性结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 波浪能发电装置的应用场景分析 |
| 5.1 应用场景分析 |
| 5.1.1 波浪能资源分布 |
| 5.1.2 跨海大桥建造状态 |
| 5.2 点吸收式波浪能发电装置的应用分析 |
| 5.3 模拟波浪测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 索引 |
（4）双浮体式波能装置阵列水动力及能量转换特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究意义 |
| 1.1.2 波浪能资源分布 |
| 1.1.3 波浪能发电装置的分类 |
| 1.2 振荡浮子式波能技术研究现状 |
| 1.2.1 单体式波浪能装置 |
| 1.2.2 双体式波浪能装置 |
| 1.2.3 阵列式波浪能装置 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 1.5 论文创新点 |
| 第二章 波能装置水动力和波能转换模型 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 水动力模型 |
| 2.2.1 线性波理论 |
| 2.2.2 单体式波能装置水动力模型 |
| 2.2.3 双体式波能装置水动力模型 |
| 2.2.4 阵列式波能装置水动力模型 |
| 2.3 波能转换模型 |
| 2.3.1 单体式波能装置波能转换模型 |
| 2.3.2 双体式波能装置波能转换模型 |
| 2.3.3 阵列式波能装置波能转换模型 |
| 2.4 俘获宽度比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单浮体式装置水动力及波能转换特性 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 绕射问题和辐射问题 |
| 3.2.1 绕射问题 |
| 3.2.2 辐射问题 |
| 3.3 水动力特性 |
| 3.3.1 波浪激励力 |
| 3.3.2 辐射作用力 |
| 3.4 波能转换特性 |
| 3.4.1 垂向响应振幅 |
| 3.4.2 俘获宽度比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 双浮体式装置水动力及波能转换特性 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 带阻尼板的双浮体波能装置 |
| 4.2.1 绕射问题和辐射问题 |
| 4.2.2 水动力特性 |
| 4.2.3 波能转换特性 |
| 4.3 带穿孔阻尼板的双浮体波能装置 |
| 4.3.1 绕射问题和辐射问题 |
| 4.3.2 水动力特性 |
| 4.3.3 波能转换特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双浮体阵列式装置水动力及波能转换特性 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 数值模型 |
| 5.3 直线型双浮体阵列 |
| 5.3.1 水动力特性 |
| 5.3.2 波能转换特性 |
| 5.4 三角型双浮体阵列 |
| 5.4.1 水动力特性 |
| 5.4.2 波能转换特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）梳式防波堤-OWC波能装置集成系统水动力特性的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 OWC波能装置研究现状 |
| 1.2.2 梳式防波堤研究现状 |
| 1.2.3 防波堤与波能装置集成系统研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 梳式防波堤-OWC集成系统模型试验 |
| 2.1 模型装置 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.2.1 试验仪器与布置原理 |
| 2.2.2 试验工况 |
| 2.2.3 试验数据采集与处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 梳式防波堤-OWC集成系统的气动性能研究 |
| 3.1 时程曲线分析 |
| 3.2 气动性能分析 |
| 3.2.1 全开孔气室内波高变化分析 |
| 3.2.2 不同开孔率下的气动性能 |
| 3.2.3 不同波浪非线性下的气动性能 |
| 3.2.4 不同梳齿长度下的气动性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 梳式防波堤-OWC集成系统的消浪性能和波能俘获特性研究 |
| 4.1 消浪性能分析 |
| 4.1.1 时程曲线分析 |
| 4.1.2 不同开孔率下的消浪性能 |
| 4.1.3 不同波浪非线性下的消浪性能 |
| 4.1.4 不同梳齿长度下的消浪性能 |
| 4.2 波能俘获特性分析 |
| 4.2.1 不同开孔率下的波能俘获效率 |
| 4.2.2 不同波浪非线性下的波能俘获效率 |
| 4.2.3 不同梳齿长度下的波能俘获效率 |
| 4.3 梳式防波堤与OWC波能装置相互影响分析 |
| 4.3.1 OWC波能装置对梳式防波堤消浪性能的影响 |
| 4.3.2 梳式防波堤对OWC波能俘获效率的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 波能装置受力特性研究 |
| 5.1 规则波下CTB-OWC集成系统受力特性分析 |
| 5.1.1 时程曲线分析 |
| 5.1.2 不同开孔率下CTB-OWC集成系统的受力特性 |
| 5.1.3 不同波浪非线性下CTB-OWC集成系统的受力特性 |
| 5.1.4 不同梳齿长度下CTB-OWC集成系统的受力特性 |
| 5.2 聚焦波下OWC波能装置受力特性分析 |
| 5.2.1 时程曲线分析 |
| 5.2.2 不同开孔率下OWC波能装置的受力特性 |
| 5.2.3 不同波浪非线性下OWC波能装置的受力特性 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（6）用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 波浪发电系统的研究状况 |
| 1.2.1 靠岸式波浪发电系统 |
| 1.2.2 近岸式波浪发电系统 |
| 1.2.3 离岸式波浪发电系统 |
| 1.2.3.1 筏式波浪发电装置 |
| 1.2.3.2 点头式波浪发电装置 |
| 1.2.3.3 振荡浮子式波浪发电系统 |
| 1.3 波浪直线发电机的研究现状 |
| 1.3.1 基于磁场调制原理的波浪直线发电机 |
| 1.3.1.1 磁场调制原理 |
| 1.3.1.2 磁场调制型直线磁齿轮 |
| 1.3.1.3 磁场调制复合直线电机 |
| 1.3.2 其它类型波浪直线发电机 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 第2章 用于直驱式波浪发电的磁场调制直线电机解析计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FM-TLPMG直驱式波浪发电系统结构 |
| 2.2.1 FM-TLPMG基本结构 |
| 2.2.2 波浪发电系统结构 |
| 2.3 浮筒动力学特性分析 |
| 2.3.1 浮筒动力学方程 |
| 2.3.2 波浪激励力计算 |
| 2.3.3 辐射作用力计算 |
| 2.4 FM-TLPMG电磁解析计算 |
| 2.4.1 磁场解析模型 |
| 2.4.2 磁场求解 |
| 2.4.3 感应电动势计算 |
| 2.5 仿真和实验对比验证 |
| 2.5.1 浮筒水动力实验 |
| 2.5.2 电磁解析计算实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 FM-TLPMG磁场调制效应分析及其优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FM-TLPMG调制效应分析 |
| 3.2.1 FM-TLPMG工作特性分析 |
| 3.2.2 电机关键参数对磁场调制效应的影响 |
| 3.2.2.1 初级齿对调制效应的影响 |
| 3.2.2.2 极弧系数对磁场调制效应的影响 |
| 3.2.2.3 增速比对调制效应的影响 |
| 3.3 FM-TLPMG优化设计 |
| 3.3.1 充磁结构的优化 |
| 3.3.2 空载感应电动势优化 |
| 3.3.2.1 永磁体尺寸对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.2 初级齿宽对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.3 气隙长度对空载感应电动势的影响 |
| 3.3.2.4 不同充磁结构优化结果对比 |
| 3.3.3 FM-TLPMG定位力优化 |
| 3.3.3.1 定位力产生机理 |
| 3.3.3.2 磁障式辅助齿结构 |
| 3.3.3.3 定位力优化分析 |
| 3.4 FM-TLPMG电磁特性对比分析 |
| 3.4.1 电机结构参数 |
| 3.4.2 FM-TLPMG电磁特性分析 |
| 3.4.2.1 空载磁场分析 |
| 3.4.2.2 永磁磁链 |
| 3.4.2.3 空载感应电动势 |
| 3.4.2.4 绕组电感 |
| 3.4.2.5 负载特性分析 |
| 3.5 模拟波浪状态下输出性能仿真实验对比 |
| 3.5.1 FM-TLPMG样机 |
| 3.5.2 波浪模拟测试平台 |
| 3.5.3 模拟波浪速度下空载实验 |
| 3.5.4 模拟波浪速度下负载实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多层聚磁式圆筒型永磁直线发电机结构与工作特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MI-TLPMG基本尺寸关系式与电机结构 |
| 4.2.1 电机基本尺寸方程 |
| 4.2.2 MI-TLPMG电机基本结构 |
| 4.3 MI-TLPMG磁路优化设计 |
| 4.3.1 内嵌式永磁体的优化 |
| 4.3.1.1 主磁极尺寸优化 |
| 4.3.1.2 辅助磁极尺寸和层数优化 |
| 4.3.2 初级齿部的优化 |
| 4.3.2.1 初级齿宽度优化 |
| 4.3.2.2 极靴长度和厚度的优化 |
| 4.4 MI-TLPMG定位力优化 |
| 4.4.1 L型辅助齿和极间磁阻 |
| 4.4.2 定位力优化方法 |
| 4.4.2.1 Taguchi法优化流程 |
| 4.4.2.2 试验计划 |
| 4.4.2.3 试验分析与优化结果 |
| 4.5 MI-TLPMG电磁性能对比分析 |
| 4.5.1 电机空载性能对比 |
| 4.5.2 电机负载性能对比 |
| 4.6 样机实验验证 |
| 4.6.1 样机结构 |
| 4.6.2 测试平台与波浪水槽实验 |
| 4.6.2.1 MI-TLPMG定位力测试 |
| 4.6.2.2 波浪模拟平台测试 |
| 4.6.2.3 波浪水槽实验 |
| 4.7 波浪直线发电机选型 |
| 4.7.1 电磁输出性能对比 |
| 4.7.2 机械结构对比 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 基于MI-TLPMG的波浪发电系统建模及控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MI-TLPMG电机数学建模 |
| 5.2.1 在自然坐标系下的数学模型 |
| 5.2.2 同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 5.3 波浪发电系统优化控制策略 |
| 5.3.1 控制策略整体方案 |
| 5.3.2 发电机侧控制策略 |
| 5.3.2.1 机侧解耦控制 |
| 5.3.2.2 电流环控制器设计 |
| 5.3.2.3 波浪能跟踪策略 |
| 5.3.3 电网侧控制策略 |
| 5.3.3.1 网侧控制方法 |
| 5.3.3.2 电流环控制器设计 |
| 5.3.3.3 电压环控制器设计 |
| 5.4 电角度检测方法 |
| 5.4.1 MI-TLPMG电角度检测 |
| 5.4.1.1 传感器安装与结构 |
| 5.4.1.2 传感器磁场分布 |
| 5.4.1.3 电角度估算方法 |
| 5.4.2 网侧相角检测 |
| 5.4.2.1 单同步坐标锁相环 |
| 5.4.2.2 双同步坐标锁相环 |
| 5.5 波浪发电系统建模与仿真 |
| 5.5.1 MI-TLPMG电机模型 |
| 5.5.2 机侧整流控制策略建模与仿真 |
| 5.5.2.1 霍尔传感器电角度计算 |
| 5.5.2.2 机侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.5.3 网侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.5.3.1 电网相位检测 |
| 5.5.3.2 网侧控制策略仿真结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 波浪发电系统控制平台搭建与实验分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统硬件设计 |
| 6.2.1 总体硬件框架 |
| 6.2.2 线性霍尔传感器电路 |
| 6.2.3 电压电流检测电路 |
| 6.2.4 IGBT驱动电路 |
| 6.3 软件程序设计 |
| 6.3.1 机侧整流中断程序 |
| 6.3.2 网侧逆变中断程序 |
| 6.4 波浪发电系统实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（7）自适应对转式波浪能吸收器设计及其水动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 波浪能转换装置的研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 波浪能转换装置的研究现状 |
| 1.2.2 波浪能转换装置的发展趋势 |
| 1.3 PTO系统的研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 PTO系统的研究现状 |
| 1.3.2 PTO系统的发展趋势 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 章节安排 |
| 第二章 自适应对转式波浪能吸收器设计与能量转换机理 |
| 2.1 新型波浪能转换装置的设计原理 |
| 2.1.1 装置设计依据 |
| 2.1.2 装置设计思路 |
| 2.2 波浪能转换装置的总体设计及其能量转换机理 |
| 2.2.1 装置总体设计 |
| 2.2.2 装置能量转换机理 |
| 2.3 波浪能转换装置的结构设计 |
| 2.3.1 水面浮体与发电机系统的性能分析与结构设计 |
| 2.3.2 波浪能吸收器的结构设计 |
| 2.4 波浪能转换装置的供电模式和策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 自适应对转式波浪能吸收器性能特性理论分析 |
| 3.1 波浪能转换装置的能量转换过程 |
| 3.2 波浪能吸收器的运动学特性 |
| 3.3 波浪能吸收器的动力学特性 |
| 3.4 波浪能吸收器的功率与效率特性 |
| 3.5 波浪能吸收器运行特性的影响因素 |
| 3.5.1 浮体与PTO的运动一致性对运行特性的影响 |
| 3.5.2 波浪运动水平分量对运行特性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 刚性叶片波浪能吸收器水动力学特性研究 |
| 4.1 数值建模与配置 |
| 4.1.1 数值配置与基本参数 |
| 4.1.2 计算域与网格划分 |
| 4.1.3 无关性测试 |
| 4.2 结构参数对吸收器水动力学特性的影响 |
| 4.2.1 吸收器直径 |
| 4.2.2 叶片数量 |
| 4.2.3 稳定翼片 |
| 4.2.4 双层吸收器之间的相互作用 |
| 4.3 运行参数对吸收器水动力学特性的影响 |
| 4.3.1 相对速度 |
| 4.3.2 叶片夹角 |
| 4.3.3 吸收器转速 |
| 4.4 造波池试验 |
| 4.4.1 试验平台与试验方法 |
| 4.4.2 试验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 柔性叶片波浪能吸收器水动力学特性研究 |
| 5.1 柔性叶片波浪能吸收器的设计基础 |
| 5.1.1 刚性叶片装置的输出特性研究 |
| 5.1.2 波浪能吸收器的叶片改进设计 |
| 5.1.3 柔性叶片波浪能转换装置的能量转换机理 |
| 5.2 流固耦合的数值建模与配置 |
| 5.2.1 流固耦合基础 |
| 5.2.2 数值配置与基本参数 |
| 5.3 叶片参数对吸收器水动力学特性影响的数值模拟 |
| 5.4 柔性与刚性叶片波浪能转换装置的性能对比试验 |
| 5.4.1 试验平台与试验方法 |
| 5.4.2 刚性叶片吸收器的验证试验 |
| 5.4.3 柔性叶片吸收器的验证试验 |
| 5.4.4 柔性叶片与刚性叶片吸收器的试验性能对比 |
| 5.5 柔性叶片波浪能吸收器的性能特性试验 |
| 5.5.1 负载阻值对装置性能的影响 |
| 5.5.2 叶片厚度对装置性能的影响 |
| 5.5.3 运动周期对装置性能的影响 |
| 5.5.4 叶片厚度与运动周期对装置性能的综合影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）振荡浮子式波浪发电系统的功率控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 波浪能发电技术介绍 |
| 1.2.1 WEC技术 |
| 1.2.2 PTO技术 |
| 1.3 波浪能发电技术研究现状 |
| 1.3.1 振荡浮子式波浪能发电装置研究现状 |
| 1.3.2 PTO控制技术研究现状 |
| 1.4 振荡浮子式波浪发电技术的发展难点 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 振荡浮子式波浪发电系统模型 |
| 2.1 浮子体波浪力计算 |
| 2.1.1 波浪力计算方法简介 |
| 2.1.2 垂荡波浪力计算 |
| 2.2 单自由度浮子体 |
| 2.2.1 单自由度浮子体结构分析与建模 |
| 2.2.2 单自由度浮子体的最佳运行状态 |
| 2.3 双自由度浮子体 |
| 2.3.1 双自由度浮子体结构分析与建模 |
| 2.3.2 双自由度浮子体的最佳运行状态 |
| 2.3.3 单自由度与双自由度浮子特性分析 |
| 2.4 永磁同步直线电机建模 |
| 2.4.1 直线电机基本结构原理 |
| 2.4.2 永磁同步电机坐标变换 |
| 2.4.3 永磁同步直线电机数学模型 |
| 2.5 振荡浮子式波浪发电系统的仿真模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于PCHD系统的无源控制 |
| 3.1 哈密顿系统理论基础 |
| 3.1.1 耗散性与无源性 |
| 3.1.2 系统的稳定性 |
| 3.1.3 PCHD系统模型 |
| 3.1.4 任意非线性系统的Hamilton实现 |
| 3.2 无源控制算法研究 |
| 3.2.1 波浪发电系统PCHD模型建立 |
| 3.2.2 控制律求取 |
| 3.3 无源控制系统设计 |
| 3.4 验证无源控制系统稳定性 |
| 3.4.1 波浪激励力fw的幅值变化 |
| 3.4.2 波浪激励力fw的幅值和频率同时变化 |
| 3.4.3 不规则波下无源控制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于轨迹规划的分段控制 |
| 4.1 分段控制 |
| 4.2 轨迹规划 |
| 4.2.1 第一种iq*变化轨迹 |
| 4.2.2 第二种iq*变化轨迹 |
| 4.2.3 第三种iq*变化轨迹 |
| 4.3 分段控制仿真 |
| 4.4 含轨迹规划的分段控制仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）波浪能浮子摆杆系统的水动力特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 波浪能资源及其分布 |
| 1.2.1 世界波浪能分布 |
| 1.2.2 我国波浪能分布 |
| 1.3 波浪能转换装置概述 |
| 1.3.1 波浪能发电装置分类 |
| 1.3.2 国内外波浪能发电装置研究现状 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 第二章 流体波动与能量输运 |
| 2.1 波浪理论 |
| 2.1.1 微幅波理论 |
| 2.1.2 随机波理论 |
| 2.2 波浪能的运输 |
| 2.2.1 规则波的能量输运 |
| 2.2.2 不规则波的能量输运 |
| 2.3 影响波浪能量输运的因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 转换装置的结构分析与建模 |
| 3.1 流场坐标系与计算域的定义 |
| 3.2 速度势的分解和定解条件 |
| 3.3 浮子在流域内的运动响应 |
| 3.4 捕获宽度比 |
| 3.5 浮子摆杆系统结构分析与建模 |
| 3.5.1 浮子摆杆系统结构分析 |
| 3.5.2 浮子摆杆系统的力学建模 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 浮子形状参数对装置水动力性能的影响 |
| 4.1 圆柱浮子的水动力性能分析 |
| 4.1.1 不同半径的圆柱浮子 |
| 4.1.2 不同质量的圆柱浮子 |
| 4.2 圆锥浮子的水动力性能分析 |
| 4.3 球底浮子的水动力性能分析 |
| 4.3.1 不同个数的球底浮子 |
| 4.3.2 不同分布的球底浮子 |
| 4.4 不同形状的浮子水动力性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 液压系统的设计与实验 |
| 5.1 液压系统组成及工作原理 |
| 5.1.1 系统组成 |
| 5.1.2 工作原理 |
| 5.2 液压仿真与结果分析 |
| 5.2.1 液压系统模型建立 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 波浪能发电试验 |
| 5.3.1 实验目的与原理 |
| 5.3.2 实验流程 |
| 5.3.3 实验数据处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
四、Comparison of Performances of Turbines for Wave Energy Conversion（论文参考文献）
- [1]特斯拉涡轮机运行性能研究综述[J]. 李永国,杜杰,郑丁健,覃灿,朱秋莹. 世界科技研究与发展, 2021
- [2]多自由度波浪能发电装置设计与分析[D]. 张咏行. 汕头大学, 2021(02)
- [3]基于空间双四连杆机构的点吸收式波浪能发电装置研究[D]. 谢齐. 西南交通大学, 2020(07)
- [4]双浮体式波能装置阵列水动力及能量转换特性研究[D]. 周亚辉. 江苏科技大学, 2020(03)
- [5]梳式防波堤-OWC波能装置集成系统水动力特性的试验研究[D]. 周加春. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [6]用于直驱式波浪发电的圆筒型直线电机优化设计及其控制研究[D]. 夏涛. 东南大学, 2019
- [7]自适应对转式波浪能吸收器设计及其水动力学特性研究[D]. 孙崇飞. 国防科技大学, 2019
- [8]振荡浮子式波浪发电系统的功率控制[D]. 黄秀秀. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]波浪能浮子摆杆系统的水动力特性研究[D]. 曹灿. 苏州大学, 2019(04)
- [10]直驱波浪能发电系统综述[J]. 洪岳,潘剑飞,刘云,王璨,李灿,付鹏飞. 中国电机工程学报, 2019(07)