【摘 要】
:
随着全球化石能源的日益消耗,寻求新的能源获取方式成为人们关注的焦点。70%以上的地表面积被海水覆盖,这其中蕴含了丰富的海洋能资源,海洋能囊括了波浪能、潮汐能、温差能、海流能、盐差能等;对于波浪能捕获一般经过三级转换,首先由捕能装置捕获波浪能,再通过能量转换装置转换为机械能或液压能,最后通过发电机进行电能的输出,其缺点是设备复杂,成本高,且容易损坏;为了寻求低成本、结构简单、无污染,输出电压高的波浪
论文部分内容阅读
随着全球化石能源的日益消耗,寻求新的能源获取方式成为人们关注的焦点。70%以上的地表面积被海水覆盖,这其中蕴含了丰富的海洋能资源,海洋能囊括了波浪能、潮汐能、温差能、海流能、盐差能等;对于波浪能捕获一般经过三级转换,首先由捕能装置捕获波浪能,再通过能量转换装置转换为机械能或液压能,最后通过发电机进行电能的输出,其缺点是设备复杂,成本高,且容易损坏;为了寻求低成本、结构简单、无污染,输出电压高的波浪能发电系统,本文提出了一种新型点吸收式波浪能摩擦纳米发电系统,该系统包括振荡浮子,具有纳米摩擦层的连杆套筒和固定在海底的支架。具体研究内容和结论如下:(1)基于势流理论,对装置浮子受到的水动力进行了理论分析,利用水动力分析软件AQWA对装置的浮子进行仿真计算,得到了波浪激励力、附加质量、辐射阻尼和RAO等,分析数据发现:在质量和直径相同的情况下,采用圆柱形浮子会有更好运动响应和更高的波浪能捕获效率;在形状、直径和高度相同的情况下,通过改变浮子几何重心空心球腔的大小改变浮子的质量,结果发现质量越大,波浪能捕获效率越高;在质量和形状相同的情况下,改变浮子的直径,发现直径高度比在0.87附近,浮子的振荡响应最好,在考虑到浮子几何中心球腔大小前提下,适当增加直径高度比会提高波浪能捕获效率。(2)基于麦克斯韦位移电流理论,对装置的摩擦纳米发电机的发电原理进行了分析,并建立了V-Q-I-t(电压、转移电荷、电流和时间)关系方程式。利用MATLAB-Simulink对装置的发电情况进行了仿真计算。分析数据发现:波浪高度的增加会增大摩擦纳米发电机的开路电压和短路电流;波浪周期的增加会减小摩擦纳米发电机的开路电压和短路电流;增加PDMS薄膜厚度会增大开路电压和电容,但对转移电荷量、短路电流没有影响;外接负载阻值的大小也会影响发电情况,在波浪周期为5s,波浪高度为0.5m的波况下,负载阻值为10~9Ω时,装置功率最大。(3)搭建半物理仿真实验台,通过实验得到的发电数据,并整理数据得到电压和电流的曲线图,其规律性与仿真结论一致,但发电曲线图曲折不光滑,并且小于仿真数据,分析其中原因有PDMS薄膜的制作工艺、空气湿度、空气盐碱度、多功能万用表测量精度、驱动电机自身的振动以及PDMS薄膜的摩擦次数等。
其他文献
本工作以高直链玉米淀粉(HACS)为原料,二甲基亚砜(DMSO)为淀粉糊化溶剂,分别设计单因素:肉桂醛(CIN)、氯化胆碱(Ch Cl)的加入量,采用流延法和辊压法两种制膜工艺制备出具有优异性能的高直链玉米淀粉/肉桂醛复合膜食品包装材料,运用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、热重分析、拉力试验、水接触角等测试对HACS薄膜的结构、微观形貌、热稳定性、机械性、
服装作为可选消费品,行业增长与宏观经济具有较强相关性,近年来已进入低速增长期。随着消费理念升级和转换的步伐加快,消费者对服装的需求向着价值化和个性化转变,市场处于消费者主权时代,服装企业纷纷抓住发展窗口期和战略机遇期,在商业模式中寻求变革,持续深化转型升级,坚持创新驱动协同发展,积极拓展多元销售渠道和新兴市场。服装企业在积极应对市场形势的变化时,也逐渐意识到内部控制的重要性,建立有效的内部控制体系
伴随着全球资源枯竭、环境污染加重以及生态系统不断恶化的状态加剧,环境问题逐渐成为了限制经济发展的重要问题。自中国共产党的十八大以来,中国政府进一步强调了生态环境保护的重要性,积极探讨经济增长与环境保护之间的协调发展,提出“绿色发展”的理念,这无疑也推动了绿色技术在企业中的发展与应用,绿色技术创新能力正在成为一个国家和企业可持续发展的重要指标。随着中国政府提出“双碳”目标,如何补充研究促进“双碳”目
固体氧化物燃料电池(SOFC)因具有绿色环保、能量转换效率高、适用燃料广等优点,受到研究人员的关注。为进一步了解使用不同燃料时平板式SOFC内部传递过程以及各种物理化学过程之间复杂的耦合关系,本文通过建立准确、高效、兼容多种燃料的预测模型来揭示多燃料SOFC内部各物理场的分布规律及其影响因素,并给出优化建议。基于有限元法,以实际生产的平板式阳极支撑型SOFC为原型,借助商业化软件COMSOL Mu
ICT产业作为新工业要素,凝聚着大量相关主体的协作创新,从而实现普适性的国际性技术标准、广泛遍及多国的产业链分工协作、实时互联互通的网络化通讯,具有高风险、高回报和更迭频率快的产业特点。近年来,由于新冠肺炎疫情的持续蔓延和中美两大经济体发生国际性摩擦,全球ICT产业贸易活动受到了严重影响。中兴通讯作为全球一流的综合通信解决方案提供商和国内最大的上市ICT设备公司,自2018年以来先后遭到了美国的多
税收收入不仅是政府财政收入的主要来源,同时也是政府进行宏观调控的重要手段,关于税收收入增长因素的研究一直是财政税收领域的热门话题。在现代市场经济条件下,一方面经济影响税收是税收之源;另一方面税收反作用于经济对经济发挥着较强的调节作用。得益于近年来数字技术的迅猛发展,中国金融业的数字化转型也得以全面加速,数字金融作为金融与科技深度融合和双向赋能的产物也应运而生。数字金融除了给传统金融业的发展带来深刻
随着人工智能和无线通讯技术的快速发展,港区安防领域迎来了智能化新变革。执法无人艇作为一种新型智能水面航行器,提供了一种优于传统执法监管手段的智能化解决方案。执法无人艇在港区作业时,面对突发事件能够迅速到达指定水域,并在水域内形成多角度高密度的覆盖。执法无人艇在港区巡航监管、危管防污和调查取证等使用场景下发挥重要作用,因此对无人艇路径跟踪策略提出更高要求。本文以港区执法无人艇为研究对象,设计一种适用
单级高压比离心鼓风机具有高效能,工作范围宽,稳定性好,结构紧凑,易维护等特点,广泛应用于国民经济的诸多重要领域,是众多工业部门输送气体介质的核心装置与主要能耗设备。近年来,随着国家对节能减排政策的持续推进,提高效率与降低能耗成为离心鼓风机领域的重要研究方向。本文以某单级高压比离心鼓风机为研究对象,对叶轮部分进行设计优化,并对叶轮与扩压器的匹配进行深入研究,具体内容包括以下几个部分:(1)叶轮部分的
随着水上运动的多样化,游艇快速地进入了大众视野,同时推动了游艇复合材料及游艇结构相关研究。在游艇航行过程中难免受到速度为1-10m/s的水上漂浮物低速冲击,在经受低速冲击后游艇还有可能遭遇压缩工况。因此有必要对游艇复合材料进行低速冲击性能与剩余压缩强度研究。本文通过对某游艇上使用的复合材料板进行低速冲击试验和剩余压缩强度试验,结合有限元软件ABAQUS对其进行仿真分析,并分析了游艇结构强度与艇艏低
金属有机框架物(Metal-Organic Frameworks,MOFs)由于具有孔隙率大、比表面积高、孔径可调等特点受到氢气吸附领域研究者的密切关注。然而,MOFs材料仍存在储氢孔隙利用率较低、常温下储氢量小、导热性不佳的缺点。针对以上问题,本文以微孔结构丰富、储氢量高的MIL-101(Cr)为基体,就穿插碳基材料、添加膨胀石墨(ENG)和担载过渡金属对基体储氢行为的影响开展以下方面的试验和理