本站所列毕业设计(论文)资料均属于原创者所有,初衷是为大家在毕业设计(论文)过程中参考和学习交流之用。

毕业设计我帮你

海浪发电机的结构设计

海浪发电机的结构设计

本文主要研究开发利用海浪能,研制一种新型的海浪发电机设备,该设备是一种机械式的波能发电设备,将海浪能转化为机械能,然后通过发电机转化为电能进行输出使用。在研究次海浪发电机设备的初期海浪发电设备的研究现状以及实验室现有条件,先研究小型的海浪

如需购买请QQ扫描右边二维码或者加QQ 3449649974 咨询 毕业设计(论文)代做请加QQ 2269757180 微信号:bylwwwww


  • 详细描述

    海浪发电机的结构设计
    摘要
        能源是人类生存发展不可缺少的物质,随着人类社会的进步能源消耗不断增加,能源问题有待解决,为了解决人类能源需求问题,各国都开始对无污染、分布广、储量大的海浪能进行探索,针对海浪能研发相对应的波能转换设备。                   
    本文在参考现阶段国内外波能转换设备工程实例以及波能发电原理的基础上提出一种浮标式海浪发电装置,该装置主要利用机械传动将海浪能转换为机械能进行发电。主要包括总体设计、浮标设计、试验设计及试验检测等。                 
    本文研制的海浪发电装置将为以后的振荡浮子式波能转换装置的工程研究奠定了理论基础。
    关键词 波浪能;海浪发电;机械传动;试验测试 
     
    目录
    第一章  绪论 1
    1.1课题背景及研究目的和意义 1
    1.2海洋能利用现状研究 1
    1.2.1海洋能利用概况 1
    1.2.2国内外海浪能利用技术现状 3
    1.3我国海浪资源 4
    1.3.1海浪的要素 4
    1.3.2海浪能以及我国沿海海浪能源储备情况 5
    第二章  浮标式海浪发电装置的总体设计 7
    2.1引言 7
    2.2 浮标式海浪发电装置的组成及工作原理 7
    2.2.1 浮标式海浪发电装置的组成 7
    2.2.2 浮标式海浪发电装置的工作原理 8
    2.3 换向定向齿轮箱的设计 8
    2.3.1 基于普通圆柱齿轮的原理方案 8
    2.3.2 基于锥齿轮的原理方案 9
    2.3.3 原理方案分析比较 10
    2.4本章小结 11
    第三章  作用于发电装置的海浪力计算方法的研究 12
    3.1引言 12
    3.2浮体海浪力计算方法研究 12
    3.2.1海浪力计算的应用 12
    3.2.2 垂直圆柱体传统受力计算 15
    3.2.3本发电装置波浪力计算改进 16
    3.3 海浪力计算误差分析及修正方案的提出 17
    3.3.1理论计算误差分析 18
    3.4本章小结 19
    第四章  海浪发电机传动系统设计 20
    4.1齿轮的设计 20
    4.1.1齿轮的设计计算方法与材料选择原则 20
    4.1.2齿轮的失效形式 21
    4.1.3齿轮的结构设计及参数的确定 21
    4.1.4圆柱齿轮的接触疲劳强度计算 25
    4.2主轴轴承的设计及计算 27
    4.3本章小结 29
    第五章    海浪发电机电路及防腐蚀密封的设计 30
    5.1 电能管理系统的构成 30
    5.2蓄能系统及装置的密封和防腐 30
    5.2.1 蓄能系统 30
    5.2.2 密封和防腐 31
    结论 33
    哈尔滨华德学院本科毕业设计(论文)原创性声明 34
    致谢 35
    参考文献 36
    附录1 38
    附录2 41
     
    第一章  绪论
    1.1课题背景及研究目的和意义
        目前,我国作为世界上第二大能源生产消费国,能源消耗不断增加,能源问题已经成为首要问题。将来我国将避免不了会面临能源短缺甚至枯竭的严重问题。能源需求量预测表明:未来10年中,我国将最少消耗掉40亿吨煤,即使最大限度去开采我国的煤炭资源,我国还将出现亿吨标准煤的不足,甚至会达到10亿吨。
        海洋可再生能源主要是海浪能、潮汐能、海洋风能以及太阳能等。海洋可再生能源具有无污染、储量大、可再生等特点。
    海洋可再生能源是重要的可再生能源之一,在加强海洋经济发展、提高生态环境、改善能源需求不足等方面起到了重要作用。不过我国对海洋的可再生能源的利用率方面还是比较欠缺,发展和利用海洋可再生能源的技术还比较缓慢。为了提高我国对的利用方面,尽可能的满足经济和社会可持续发展,在充分开采我国海洋可再生资源的情况下,在研究海洋能源的利用技术和产业发展现状的基础上,参照其他国家对海洋可再生资源的开发利用经验,提出了本文的设计想法,研究了一种海浪发电设备,利用波浪能进行发电,减少能源不足带来的压力,提高人类社会发展。
        本课题主要进行海浪发电设备的研究,包括海浪发电设备总体设计,研究了换向定向齿轮结构,将海浪的不规则运动改变为单向运动,为能源不足问题提出新的想法。
    海洋可再生利用资源是我国重要的可再生资源之一,在提高海洋经济发展、改善生态环境、解决能源不足等方面起到了重要的作用。
     
    结论
    在本文中,研究了海浪发电机设备,基于振荡浮子式波能改变装置,使用机械设备将海浪能转换成机械能到电能。通过浮标的往复运动转换为齿条运动,再通过齿轮箱将往复运动变为单向输出,然后通过发电机转换为电能。完整了浮筒式海浪发电设备的开发,设置模拟试验台,在不同的时期,不同的海浪力不同,然后进行实验测试。得到以下结论:  
    (1)齿轮箱换向定向原理和结构设计合理,实验过程中正常运行,实现了将齿条的往复运动转换为单方向的转动。
    (2)齿轮箱和浮标的设计完善后,提出了假设方法的修正计算方法,通过分析和改进,为浮体海浪力的计算提供了一个更加合理的计算方法。
        根据实际海况设置了测试和测试程序来模拟不同的时期,不同海浪条件下的海浪,试验表明,在缺乏能量存储系统,因为输出转速脉冲周期,造成电源电压不稳定,影响设备的功率。
    总结了本文的研究内容后,依然有以下几个方面需要探索:
    (1)因为设备放置在海洋环境中,成套设备的密封尤为重要,特别是动态密封圈架和导向套,需要进一步研究完善。
    (2)为了减少输出轴转速脉动周期的影响,能量存储系统设计稳定输出轴转速,减少了速度波动和提高设备的功率。
     
      参考文献
    [1] JEBARAJ S, INIYANS, SUGANTHI L,et al. Anoptimal electricityallocationmodel for the effective utilization of energy sources in India with focus onbiofuels[J].ManagementofEnvironmentalQuality,2008,19(4):480.
    [2] 熊焰, 王海峰, 崔琳等. 我国海洋可再生能源开发利用发展思路研究[J]. 海 洋技术,2009,28(3):106.
    [3] 邓隐北, 熊雯.海洋能的开发与利用[J]. 可再生能源,2004(3):70-72.
    [4] 李允武. 海洋能源开发. 海洋出版社,2008:5.
    [5] 蒋秋飚, 鲍献文, 韩雪霜等. 我国海洋能研究与开发述评[J]. 海洋开发与管 理,2010:22-26.
    [6] WU Chencheng, YUAN Chenchen, P CHUEH YANG P H,et al.Analysis ofexperimentaldataoninternalwaveswithstatisticalmethod[J].Computer-aidedEngineeringandSoftware,2007,24(2):116-150.
    [7] A.Al-Habaibeha,D.Sub,J.McCaguec,A.Knightd.Aninnovativeapproachforenergy generation from waves[J]. Energy Conversion and Management,2010:1-5.
    [8] 沈利生, 张育宾. 海洋波浪能发电技术的发展与应用[J]. 能源研究与管理,2010.
    [9] 中国新闻网. 葡萄牙将启用全球首个商业规模的波浪发电站[EB/OL].(2007-10-08).
    [10] 余志, 蒋念东, 游亚戈等. 大万山岸式振荡水柱波力电站的输出功率[J], 海洋 工程,1996,14(2):77-82.
    [11] 梁贤光, 蒋念东, 王伟.5kW后弯管波力发电装置的研究[J]. 海洋工程,1999,17(4):55-63.
    [12] 毛秀珍, 徐燕椿. 海洋能是人类未来能源的希望[J]. 今日科技,1998,2:5-6.
    [13] 张登霞.  双浮子海浪发电装置参数分析以及结构优化设计[D].  秦皇岛:燕山大学,2001:1-13. 
    [14] 王凌宇.  海洋浮子式波浪发电装置结构设计及试验研究[D].  大连:大连理工大学,2008:11-17. 
    [15] 刘臻.  岸式振荡水柱波能发电装置的试验及数值模拟研究[D].  青岛:中国海洋大学, 2008. 
    [16] 陈国建,杨建民.  波能转换装置的研究动态与一种新概念装置的探讨 [J]. 中国海洋平台,2011,04:29-35.
    [17] 吕金梅.  大型海上固定平台滑移装船的施工[J].  内江科技,2012,01-123. 
    [18] 李坤 .  浮标式海浪发电装置的研制 [D].  哈尔滨:哈尔滨工业大学,2012:23-36. 

    收缩