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电子工程23年5期

纵垂式波浪能装置的最大输出功率设计
罗焙琢,罗洋洋,杨亚洲
(四川大学锦江学院,四川 眉山 620860)

摘  要:波浪能分布广泛,储量丰富,具有可观的应用前景。文章对波浪能转换能量装置的基础结构进行研究,并就其作用机理分析了装置在波浪能下的最大输出功率现状。同时,对海平面产生波浪时,装置在受力情况下的垂荡运动模型与纵摇运动模型进行研究,利用牛顿第二微分定律与微分转动惯量定律寻找两种运动模型的关联性与限制条件;在此基础上,对功率进行积分得出装置在两种不同运动状态下的输出功率,最后再将两个功率相加构建出最终功率输出模型,并找到装置产生最大功率时对应的各部件参数结果。


关键词:受力分析;牛顿第二微分定律;微分转动惯量定律;功率积分



DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2023.05.013


中图分类号:TM619;TP39                              文献标识码:A                                    文章编号:2096-4706(2023)05-0054-06


Design of Maximum Output Power of Vertical Wave Energy Device

LUO Beizhuo, LUO Yangyang, YANG Yazhou

(Sichuan University Jinjiang College, Meishan 620860, China)

Abstract: Wave energy, with its wide distribution and abundant reserves, has considerable application prospects. This paper studies the basic structure of the wave energy conversion device, and analyzes the current situation of the maximum output power of the device under the wave energy according to its mechanism. At the same time, the heave motion model and pitch motion model of the device under the force condition when waves are generated at the sea level are studied, and the correlation and restriction conditions of the two motion models are found by using Newton's second law of motion and Law of differential moment of inertia; On this basis, the output power of the device under two different motion states is obtained by integrating the power. Finally, the final power output model is built by adding the two powers, and the corresponding component parameter results when the device generates the maximum power are found.

Keywords: force analysis; Newton's second law of motion; Law of differential moment of inertia; power integration


参考文献:

[1] 马哲 . 振荡浮子式波浪发电装置的水动力学特性研究 [D].青岛:中国海洋大学,2013.

[2] 王凌枫 . 垂荡浮子式波能转换装置水动力性能研究 [D].大连:大连理工大学,2016.

[3] 姜楠,刘聪,张萧,等 . 波浪能俘获装置的设计和研究 [J].太阳能学报,2022,43(8):447-451.

[4] 陈佳 , 兰飞 , 郭昊霖等 . 波浪能发电控制技术研究综述 [J/OL]. 电力自动化设备 :1-20[2022-09-10].https://doi.org/10.16081/j.epae.202208025.

[5] 谢惠媚,孟凡泰,徐潜龙,等 . 不同形状的多自由度内置PTO 式波浪能转换装置的性能分析 [J]. 可再生能源,2022,40(7):986-994.


作者简介:罗焙琢(2001—),男,汉族,四川眉山人,本科在读,研究方向;大数据分析;罗洋洋(2001—),男,汉族,四川射洪人,本科在读,研究方向;机器学习;杨亚洲(2005—),男,汉族,四川成都人,本科在读,研究方向:近海海洋动力环境观测与模拟。