一種波浪能振蕩浮子發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一種波浪能振蕩浮子發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),一種,波浪,振蕩,浮子,發(fā)電,裝置,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)任 務(wù) 書
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設(shè)計(jì)(論文)題目:
一種波浪能振蕩浮子發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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學(xué)生姓名:
專????業(yè):
所在學(xué)院:
指導(dǎo)教師:
職????稱:
發(fā)任務(wù)書日期:年月日
任務(wù)書填寫要求
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫,經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系(院)領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生。
2.任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫,不得涂改或潦草書寫;或者按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式(可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載)打印,要求正文小4號(hào)宋體,1.5倍行距,禁止打印在其它紙上剪貼。
3.任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容,必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)完成的情況相一致,若有變更,應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及系(院)主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫。
4.任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“學(xué)院”、“專業(yè)”等名稱的填寫,應(yīng)寫中文全稱,不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào),不能只寫最后2位或1位數(shù)字。
5.任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫,應(yīng)按照《金陵科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)撰寫規(guī)范》的要求書寫。
?6.有關(guān)年月日等日期的填寫,應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)任 務(wù) 書
1.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題應(yīng)達(dá)到的目的:
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本課題屬于教師自主命題,來源于工程實(shí)踐。
目的:
1、通過本課題的設(shè)計(jì)研究,考察學(xué)生四年來在校所學(xué)的專業(yè)知識(shí)水平及運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決設(shè)計(jì)項(xiàng)目的創(chuàng)新能力;
2、通過本課題的研究使學(xué)生系統(tǒng)的熟悉機(jī)械設(shè)計(jì)分析及掌握相關(guān)的設(shè)計(jì)手法。
3、通過本課題使學(xué)生熟練掌握制圖方法、規(guī)范設(shè)計(jì)圖紙畫法以及提高使用設(shè)計(jì)軟件解決應(yīng)用問題的能力。
2.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等):
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內(nèi)容:
本課題為一種波浪能震蕩浮子發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)的原理是利用波浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成活塞的機(jī)械能,再由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的這么一個(gè)過程。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)浪能震蕩浮子發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu),讓其具備實(shí)用性,方便性,經(jīng)濟(jì)性。
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本課題技術(shù)要求:
根據(jù)擬定的方案對(duì)整個(gè)發(fā)電裝置系統(tǒng)進(jìn)行分析,首先進(jìn)行發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作狀況的分析、集體參數(shù)的計(jì)算,其次對(duì)波浪對(duì)活塞的做功進(jìn)行分析,分析波浪是如何對(duì)活塞桿做功的,最后在分析動(dòng)能是如何轉(zhuǎn)化成電能的。
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本課題研究的工作要求:
1.設(shè)計(jì)必須從實(shí)際出發(fā),綜合考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、和先進(jìn)性及操作維修方便。
2.獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)可以收集、參考同類機(jī)械的資料,但必須深入理解。
3.在設(shè)計(jì)工程中必須積極思考,必須要保證論文的邏輯性。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)任 務(wù) 書
3.對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題成果的要求〔包括圖表、實(shí)物等硬件要求〕:
1說明書
①必須分析裝置是如何工作的
②對(duì)裝置的各個(gè)重要零件進(jìn)行分析
③對(duì)裝置的各個(gè)重要零件進(jìn)行尺寸,數(shù)據(jù)計(jì)算。
④對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行校核
⑤參考文獻(xiàn)
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2圖紙:
①裝配圖:A0圖紙
②零件圖:A4/A3圖紙
4.主要參考文獻(xiàn):
[1] 聶武,劉玉秋編著.海洋工程結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析[M]. 哈爾濱工程大學(xué)出版社, 2002
[2] 賈啟芬,劉習(xí)軍編.工程動(dòng)力學(xué)[M]. 天津大學(xué)出版社, 1999
[3] 李遠(yuǎn)林編.近海結(jié)構(gòu)水動(dòng)力學(xué)[M] [1] 王凌宇. 海洋浮子式波浪發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D]. 大連理工大學(xué) 2008
[4] 李仕成.振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置性能的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 大連理工大學(xué) 2006
[5] 范航宇.一種新型漂浮式波浪發(fā)電系統(tǒng)研究[D]. 清華大學(xué) 2005. 華南理工大學(xué)出版社, 1999
[6] 黃祥鹿,陸鑫森編.海洋工程流體力學(xué)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)[M]. 上海交通大學(xué)出版社, 1992
[7] 竺艷蓉編著.海洋工程波浪力學(xué)[M]. 天津大學(xué)出版社, 1991
[8] 邱大洪著.波浪理論及其在工程上的應(yīng)用[M]. 高等教育出版社, 1985
[9] 劉巖濤. 內(nèi)置式波浪能發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)與分析[D]. 中國(guó)海洋大學(xué) 2014
[10] 雷道濤. 輪機(jī)式浪流發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬研究[D]. 上海海洋大學(xué) 2014
[11] 應(yīng)有. 海流能發(fā)電裝置電液控制系統(tǒng)研究[D]. 浙江大學(xué) 2008
[12] 張弘弨. 海洋波浪發(fā)電系統(tǒng)振蕩浮子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究[D]. 清華大學(xué) 2010
[13] 孟維文. 小型水流能發(fā)電裝置設(shè)計(jì)與仿真[D]. 武漢理工大學(xué) 2012
[14] António F. de O. Falc?o. Wave energy utilization: A review of the technologies[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews . 2009 (3)
[15] William M. Chan. Overset grid technology development at NASA Ames Research Center[J]. Computers and Fluids . 2008 (3)
[16] Robert V. Wilson,Pablo M. Carrica,Fred Stern. Unsteady RANS method for ship motions with application to roll for a surface combatant[J]. Computers and Fluids . 2005 (5)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)任 務(wù) 書
5.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題工作進(jìn)度計(jì)劃:
15.11.20-----15.12.20
15.12.20----16.01.15
16.01.15----16.03.18
16.03.18----16.04.08
16.04.08----16.04.30
16.05.01----16.05.10
16.05.10----16.05.15
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學(xué)生明確選題
學(xué)生完成開題報(bào)告
學(xué)生完成設(shè)計(jì)草圖階段,明確設(shè)計(jì)方案
學(xué)生完善設(shè)計(jì)正稿, 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)完成階段,提交畢業(yè)論文正稿,完成期中檢查
學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計(jì)論文,布置畢業(yè)設(shè)計(jì)展
布展、畢業(yè)答辯準(zhǔn)備
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所在專業(yè)審查意見:
?通過?
負(fù)責(zé)人: ??????????? ?2015? 年??? 12 ?月???23 ?日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開 題 報(bào) 告
設(shè)計(jì)(論文)題目:
一種波浪能振蕩浮子發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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學(xué)生姓名:
專????業(yè):
所在學(xué)院:
指導(dǎo)教師:
職????稱:
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?年? ?月??日 ?
開題報(bào)告填寫要求
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1.開題報(bào)告(含“文獻(xiàn)綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效;
2.開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印,禁止打印在其它紙上后剪貼,完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見;
3.“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的框架成文,并直接書寫(或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi),學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇(不包括辭典、手冊(cè));
4.有關(guān)年月日等日期的填寫,應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
5、開題報(bào)告(文獻(xiàn)綜述)字體請(qǐng)按宋體、小四號(hào)書寫,行間距1.5倍。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文) 開 題 報(bào) 告
1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,每人撰寫不少于1000字左右的文獻(xiàn)綜述:
結(jié)合本課題基本信息,查閱相關(guān)的規(guī)范和書籍,作出如下綜述。
一、概述
近年,受化石能源日夜枯竭、能源供應(yīng)安全和保護(hù)環(huán)境等因素的驅(qū)動(dòng),清潔無污染的海洋能源開發(fā)有了很大的發(fā)展,并且海洋能源的開發(fā)技術(shù)日漸完善,為人類合理地開發(fā)海洋展示了完美的前景
波浪能主要由海面上風(fēng)吹動(dòng)以及大氣壓力變化引起的海水有規(guī)則的周期性運(yùn)動(dòng),具有一定的動(dòng)能和勢(shì)能。還有波浪能源與其他能源相比較,其優(yōu)點(diǎn)是:①以機(jī)械能的形勢(shì)出現(xiàn),是海洋能源中品味最高的能量;②可再生性、清潔無污染;③有按周期性變化的規(guī)律可循,從而為其標(biāo)準(zhǔn)化利用打下基礎(chǔ);④分布最廣、儲(chǔ)量最多、能流密度大、利用程度非常高。
本課題對(duì)振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
二、波浪能發(fā)電裝置的研究現(xiàn)狀
波浪能是海洋中分布最廣泛的一種清潔可再生能源,波浪能利用是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外海洋能開發(fā)利用中的熱點(diǎn)問題。
我國(guó)對(duì)波浪發(fā)電的研究自20世紀(jì)70年代開始。對(duì)波浪能發(fā)電的研究最早是在上海興起的,我國(guó)將波浪能開發(fā)技術(shù)研究確定為國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目,將波浪能的開發(fā)研究提高到國(guó)家的層面,以推進(jìn)對(duì)海上波浪能資源的開發(fā)利用,努力實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
20世紀(jì)80年代波浪能發(fā)電轉(zhuǎn)向以邊遠(yuǎn)海和海島供電為目的的實(shí)用性、商業(yè)化的中小型裝置為目標(biāo),各國(guó)相繼建成了20多個(gè)波浪能發(fā)電裝置或發(fā)電站。世界上主要發(fā)展和研制的波浪能發(fā)電裝置有點(diǎn)頭鴨、振蕩水柱式、推擺式、收縮波道式、振蕩浮子式、波面閥式等裝置。
振蕩浮子式裝置在歐洲被稱為第三代裝置,由于其結(jié)構(gòu)與波浪直接接觸獲能,因此能量轉(zhuǎn)換率較高。目前,振蕩浮子式波浪能裝置的研發(fā)仍主要集中在歐美日等國(guó)家。振蕩浮子式發(fā)電裝置大體可分為以下及類:1)單體升沉型2)雙體升沉型3)全淹沒升沉型4)俯仰振蕩型5)底鉸鏈固定型6)多體機(jī)構(gòu)式。歐美各國(guó)已經(jīng)對(duì)振蕩浮子式裝置全面大規(guī)模的研究階段,且在最近呈現(xiàn)出多體系統(tǒng)形成陣列化與規(guī)?;_發(fā)的趨勢(shì)。
三、一種波浪能振蕩浮子發(fā)電裝置特點(diǎn)
波浪能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)形式、工作原理是各不相同,多種多樣的,每一種波浪能發(fā)電裝置都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合。
振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置是在振蕩水柱式裝置的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的波浪能發(fā)電裝置。裝置通過振蕩浮子將波浪能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)液壓泵的往復(fù)機(jī)械能再通過能量緩沖區(qū)將不穩(wěn)定的液壓能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的液壓能,通過液壓馬達(dá)將穩(wěn)定的液壓能轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的機(jī)械能,再通過發(fā)電機(jī)發(fā)出穩(wěn)定的電能。振蕩浮子式裝置客服了振蕩水柱式的缺點(diǎn),轉(zhuǎn)換效率高,并且建造成本不高和建造難度不大,因此目前振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置是最具有發(fā)展前景和推廣應(yīng)用的波浪能發(fā)電裝置。
跟其他波浪能發(fā)電裝置相比較,振蕩浮子發(fā)電裝置建造難度和成本比其他波浪能裝置低,建造相對(duì)簡(jiǎn)單,吸收波浪能的效率較高。但浮子受過多的沖擊,易損壞。通常用于海洋裝備,如航標(biāo)燈、浮標(biāo)等提供電源。
四、波浪能振蕩浮子發(fā)電裝置的組成。
振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置和一般的波浪能發(fā)電裝置類似,也是一個(gè)包括三級(jí)能量裝換裝置的系統(tǒng)。振蕩浮子式發(fā)電裝置中,一級(jí)能量機(jī)構(gòu)是浮子,液壓系統(tǒng)可視為二級(jí)能量機(jī)構(gòu),和其他波浪能發(fā)電裝置一樣,三級(jí)能量機(jī)構(gòu)是發(fā)電系統(tǒng)。
1、浮子
在振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置中,浮子直接與海水接觸。大海中的波浪運(yùn)動(dòng)給與浮子一定的作用力,使浮子隨著波浪作起伏運(yùn)動(dòng)。這樣,浮子就從波浪中吸收了能量,海水中的波浪能就轉(zhuǎn)換成了浮子的動(dòng)能。
2、液壓系統(tǒng)
浮子的起伏運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng),完成液體的吸入和壓出過程。
3、發(fā)電系統(tǒng)
發(fā)電系統(tǒng)可以只有發(fā)電機(jī)構(gòu)成。比如在二級(jí)能量裝換機(jī)構(gòu)是機(jī)械式的發(fā)電裝置時(shí),可以直接有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)發(fā)電機(jī),當(dāng)然,一般來說,還需要一套變速裝置,以得到適合發(fā)電機(jī)工作的轉(zhuǎn)速。當(dāng)二級(jí)能量機(jī)構(gòu)是液壓系統(tǒng)時(shí),發(fā)電系統(tǒng)一般由水輪發(fā)電機(jī)構(gòu)組成。水輪發(fā)電電機(jī)是由水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成。水輪機(jī)把水的動(dòng)能或勢(shì)能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能,一般和發(fā)電機(jī)同軸連接,驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。
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參考文獻(xiàn):
[1] 蔡男,王世明. 波浪能利用的發(fā)展與前景[J]. 國(guó)土與自然資源研究. 2012(06) [2] 肖惠民,于波,蔡維由. 世界海洋波浪能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景[J]. 水電與新能源. 2011(01)
[3] 沈利生,張育賓. 海洋波浪能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 能源研究與管理. 2010(04)
[4] 蘇永玲,謝晶,葛茂泉. 振蕩浮子式波浪能轉(zhuǎn)換裝置研究[J]. 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(04)
[5] 勾艷芬,葉家瑋,李峰,王冬姣. 振蕩浮子式波浪能轉(zhuǎn)換裝置模型試驗(yàn)[J]. 太陽能學(xué)報(bào).?2008(04)
[6] 李仕成. 振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置性能的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 大連理工大學(xué)?2006
[7] 平麗. 振蕩浮子式波能轉(zhuǎn)換裝置性能的研究[D].?大連理工大學(xué)?2005
[8] 王淑婧. 振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)及功率計(jì)算分析[D]. 中國(guó)海洋大學(xué)?2013
[9] 張向陽. 振蕩浮子的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 太原科技大學(xué)?2014
[10] 孫玉健. 振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置浮子的水動(dòng)力學(xué)仿真[D]. 中國(guó)海洋大學(xué)?2013
[11] 黃晶華. 振蕩浮子液壓式波浪能利用裝置的研究[D]. 華北電力大學(xué)?2012
[12] 吳必軍,吝紅軍,游亞戈,馮波,盛松偉. 振蕩型波浪能轉(zhuǎn)換裝置中兩種優(yōu)化方法研究[J]. 太陽能學(xué)報(bào). 2010(06)
[13] 白志國(guó),趙瑞云,于振國(guó),周全智. 液壓浮子式波浪能發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)研發(fā)[J].?現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2015(05)
[14] Koola,Paul Mario,Ravindran,M. and Aswatha Narayana,P. A.Model studies of oscillating water column wave-energy device. Energy Engineering . 1995
[15] Washio Y,et al.The offshore floating type wave power device ’Mighty Whale’ open sea tests.In: Proceedings of the 10th Int. Offshore and Polar Eng. Conference . 2000
[16] Falnes,J.Radiation impedance matrix and optimum power absorption for interacting oscillators in surface waves, Preprint, A. lc . 1979
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文) 開 題 報(bào) 告
2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):
1、本課題所要研究的問題:
本課題研究的是振蕩浮子式發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)和外觀框架的設(shè)計(jì),因本設(shè)備是在海洋上工作的,所以要考慮海洋上惡劣的環(huán)境,因此設(shè)備必須要足夠的強(qiáng)度。以及各種抗性的需求。
外觀框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)備本身有著至關(guān)重要的意義,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容一般包括,內(nèi)部構(gòu)件所站空間,以及在海平面上是否能保證平衡等等因素。內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括,各個(gè)部件的設(shè)計(jì),各個(gè)部件之間相互關(guān)系的設(shè)計(jì),以及一定的強(qiáng)度校核。
2、主要研究的途徑
收集相關(guān)資料,查閱中外文獻(xiàn),和同學(xué)們討論,掌握波浪能發(fā)電裝置的一些結(jié)構(gòu)及受力特點(diǎn),并且使自己熟練使用CAD
用CAD畫出結(jié)構(gòu),并校核。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文) 開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見:
1.對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語:
該生通過大量搜集和查閱文獻(xiàn)資料,對(duì)與
板坯結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場(chǎng)
/
連鑄中間
包控流裝置
相關(guān)的國(guó)內(nèi)外前人工作較好地進(jìn)行了綜合分析和歸納整理,
并針對(duì)某
一學(xué)者具體的研究工作進(jìn)行了比較專門的、
全面的、
深入的和系統(tǒng)的描述與評(píng)價(jià),
語言簡(jiǎn)潔,層次清楚。達(dá)到了學(xué)?!拔墨I(xiàn)綜述要求”
。
該生通過大量搜集和查閱文獻(xiàn)資料,對(duì)與
板坯結(jié)晶器內(nèi)鋼液流場(chǎng)
/
連鑄中間
包控流裝置
相關(guān)的國(guó)內(nèi)外前人工作較好地進(jìn)行了綜合分析和歸納整理,
并針對(duì)某
一學(xué)者具體的研究工作進(jìn)行了比較專門的、
全面的、
深入的和系統(tǒng)的描述與評(píng)價(jià),
語言簡(jiǎn)潔,層次清楚。達(dá)到了學(xué)?!拔墨I(xiàn)綜述要求”
該生通過大量搜集和查閱文獻(xiàn)資料,對(duì)本課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外前人工作較好地進(jìn)行了綜合分析和歸納整理,并針對(duì)某一學(xué)者具體的研究工作進(jìn)行了比較專門的、全面的、深入的和系統(tǒng)的描述與評(píng)價(jià),語言簡(jiǎn)潔,層次清楚。達(dá)到了學(xué)校“文獻(xiàn)綜述要求”。
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2.對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)(論文)結(jié)果的預(yù)測(cè):
預(yù)期可以完成
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3.是否同意開題:√ 同意 □ 不同意
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???????????????????????????????????? ??指導(dǎo)教師:??????????????
???????????????????????????????????????? 2016 年?? 03 月?? 08 日
所在專業(yè)審查意見:
同意
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?????????????????????????????????????????? 2016 年??? 03 月?? 08 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)外 文 參 考 資 料 及 譯 文
譯文題目: 一種波浪能振蕩浮子發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名:
專 業(yè):
所在學(xué)院:
指導(dǎo)教師:
職 稱:
我所參閱的外文文獻(xiàn)是:
Generating electricity from the oceans(從海洋發(fā)電)
作者:ABS Bahaj
出版源: 《Renewable & Sustainable Energy Reviews》,?2011,?15(7):3399-3416
下面是我對(duì)這篇文獻(xiàn)的摘要和譯文。
Ocean?energy?has?many?forms,?encompassing?tides,?surface?waves,?ocean?circulation,?salinity?and?thermal?gradients.?This?paper?will?considers?two?of?these,?namely?those?found?in?the?kinetic?energy?resource?in?tidal?streams?or?marine?currents,?driven?by?gravitational?effects,?and?the?resources?in?wind-driven?waves,?derived?ultimately?from?solar?energy.?There?is?growing?interest?around?the?world?in?the?utilisation?of?wave?energy?and?marine?currents?(tidal?stream)?for?the?generation?of?electrical?power.?Marine?currents?are?predictable?and?could?be?utilised?without?the?need?for?barrages?and?the?impounding?of?water,?whilst?wave?energy?is?inherently?less?predictable,?being?a?consequence?of?wind?energy.?The?conversion?of?these?resources?into?sustainable?electrical?power?offers?immense?opportunities?to?nations?endowed?with?such?resources?and?this?work?is?partially?aimed?at?addressing?such?prospects.?The?research?presented?con-?veys?the?current?status?of?wave?and?marine?current?energy?conversion?technologies?addressing?issues?related?to?their?infancy?(only?a?handful?being?at?the?commercial?prototype?stage)?as?compared?to?others?such?offshore?wind.?The?work?establishes?a?step-by-step?approach?that?could?be?used?in?technology?and?project?development,?depicting?results?based?on?experimental?and?field?observations?on?device?funda-?mentals,?modelling?approaches,?project?development?issues.?It?includes?analysis?of?the?various?pathways?and?approaches?needed?for?technology?and?device?or?converter?deployment?issues.?As?most?technology?developments?are?currently?UK?based,?the?paper?also?discusses?the?UK’s?financial?mechanisms?available?to?support?this?area?of?renewable?energy,?highlighting?the?needed?economic?approaches?in?technol-?ogy?development?phases.?Examination?of?future?prospects?for?wave?and?marine?current?ocean?energy?technologies?are?also?discussed.
Energy?resources,?the?implications?of?their?depletion?and?price?fluctuations?are?currently?at?the?forefront?of?the?global?energy?debate.?Energy?needs,?their?associated?security?of?supply?coupled?with?environmental?issues?and?the?impact?of?climate?change?will?require?policies?to?exploit?non-polluting?natural?sources.?There?is?now?an?urgent?need?to?support?our?energy?generating?capacity?through?the?development?of?low?carbon?technologies,?especially?those?from?renewable?resources.?Fulfilment?of?such?needs?through?the?low?carbon?route?is?not?only?central?to?sustainable?development?but?also?necessary?for?emissions?reductions.?It?is?clear?that?the?pro-?motion?of?such?approaches?is?now?taking?pace?globally?and?that?the?current?economic?climate?offers?a?further?window?of?opportu-?nity?for?expanding?the?utilisation?of?renewable?energy?technologies?through?the?various?stimuli?packages?initiated?by?many?govern-?ments?around?the?world.
Ocean?energy?has?many?forms?–?tides,?surface?waves,?ocean?cir-?culation,?salinity?and?thermal?gradients.?The?focus?of?this?paper?is?dedicated?to?two?of?these.?Those?found?in?tidal?or?marine?currents,?driven?by?gravitational?effects,?and?wind-driven?waves,?derived?ultimately?from?solar?energy.
Globally,?tidal?dissipation?on?continental?shelves?has?been?estimated?at?2.5?TW?[1].?Considering?the?UK,?which?is?currently?con-?sidered?the?world’s?leader?in?the?technological?conversion?of?ocean?energy?resources;?the?waters?around?its?shoreline?are?estimated?to?dissipate?approximately?10%?(0.25TW)?of?the?tidal?resource.?If?one?tenth?of?this?figure?could?be?tapped?for?power?generation?(which?would?undoubtedly?require?a?very?large?capital?invest-?ment),?tidal?stream?or?marine?current?power?could?deliver?around?220?TWh/annum,?which?roughly?equates?to?half?of?the?UK’s?cur-?rent?electricity?consumption.?Whilst?most?incident?wave?energy?is?dissipated?in?deep?water,?where?economic?exploitation?is?yet?to?be?demonstrated,?there?is?nevertheless?a?significant?nearshore?resource?estimated?by?the?European?Thematic?Network?on?Wave?Energy?at?1.3?TW?globally,?with?a?technically?exploitable?resource?of?100–800?TWh/annum?[2].?The?UK?has?amongst?the?most?ener-?getic?of?wave?climates,?which?could?provide?up?to?50?TWh/annum
)
Ocean energy resources derived from wind, waves, tidal or marine currents can be utilised and converted to large scale sus- tainable electrical power. Conversion systems are easily adaptable and can be integrated within the current utility power supply infrastructure and networks. However, in the development of renewable energy technologies, many countries have embarked on policies that are highly reliant on the expansion of large-scale off- shore wind energy to electrical power, with only small attention being directed to other areas of renewable energy. This imbal- ance, although understandable, as wind technologies are far more mature, it is important not to marginalise the utilisation of other ocean resources by concentrating effort and diverting the available financial resources to off-shore wind only.
This work aims to convey the research and development aspects of the conversion of marine current and wave energy resources. In addition, this work establishes a step-by-step approach that could be used in technology and project development, depicting results based on experimental and field observations on device fundamentals, modelling approaches, project development issues as well as a discussion of the financial mechanisms available to
support this area of renewable energy. It further highlights the eco- nomic approaches needed in the development phases of devices and projects and provides a brief overview of future prospects of utilising the wave and marine current resources. The aim here is to provide an insight, linked to evidence into the various stages and prospects for wave and marine current technology develop- ment and delivers an overarching appraisal of the salient issues to people interested in this important area of renewable energy.
There are thriving research and development communities and device developers around the world undertaking both fundamen- tal, applied research and technology development of both wave and marine current energy conversion. However, at present most technological innovations aimed at exploiting such resources are currently at early stage of development, with only a handful of devices that can be classified to be at the commercial pilot demon- stration stage. Due to the characteristic of the resource and the infancy of the concepts currently employed for conversion, there is a plethora of conversion technologies with unconnected design philosophies that seem to dilute effort and compete for the scarcely available financial resources. This, in many cases, coupled with the fact that most developers are small enterprises with limited funds,has resulted in high inertia holding back a faster trajectory to accel- erate technology commercialisation.
In marine current energy conversion, to the author’s knowl- edge, there is currently no commercially operated capacity in the world. However, in terms of prototypes operating at anticipated future commercial device capacities, there are notable installations within the UK and elsewhere. In addition, the UK has a distinct lead which supports world leading academic communities and testing infrastructure that not only aids the world highest concentration of technology developers but also act a nucleus for overseas devel- opers.
A survey of publicly available information on commercial, pro- totype device development and deployment in the UK indicates buoyant but fund-limited activities. Tables 1 and 2 list the vari- ous developers and their projects, limited to the front runners in marine current and wave energy conversion respectively. Some of the highlights are bulleted below:
? Project SeaGen (Marine Current Turbines Ltd) at Strangford Lough, Northern Ireland, UK, was successfully deployed in 2008 . This is a second generation device consisting of a piled twin rotor two-bladed horizontal axis turbine converter of an installed capacity 1.2 MW . SeaGen reports that the systems are now working well, in spite of initial delays, re-design of the piling process and a blade failure encountered in the early stages of the deployment . This is the world’s first commercial scale tidal turbine prototype to generate electricity onto the grid inde-pendent from a test centre (see also Table 1 for details on future
projects).
? The Irish company OpenHydro has been testing their open cen-
tred, rim generator device, capacity 250kW, at the European Marine Energy Centre (EMEC) in the Orkneys for around three years . No news has been forthcoming on performance . The company seemed to be negotiating a project in France with EDF, but this has not been formally announced (see also Table 1 for details on future projects).
? The first grid connected 100 kW shallow-water tidal current device which uses oscillating hydrofoils that lie horizontally in the water and sweep up and down in the flow was installed in 2009 by Pulse Tidal Ltd in the Humber Estuary, UK . The device installed in 9 m of water depth is going through its testing phases and supplying electricity to a large chemical plant on the South bank of the estuary. The company indicated that their next phase will be a commercial deployment of their device within the Isle of Skye waters starting 2012.
? Atlantis Resources Corp, in August 2010 deployed a 1 MW device at EMEC, . But the device was subsequently removed due to blade failure. This is clearly a setback for the company and its plans for the future. However, the company indicated that the limited exercise provided ample experience in deployment of their device (see also Table 1 for details on future projects).Tidal Generation Limited, now owned by Rolls Royce Plc. is devel- oping a deep-water device to be deployed at EMEC in 2012. The initial phase of installing the tripod foundations of this 0.5 MW tidal turbine was accomplished early in 2010 .
? Pelamis Wave Power Ltd has a selection of projects that build on its P1 machines. As indicated earlier and shown in Table 2, Pelamis, was has the world’s first array of 3 P1 (750 kW capac- ity each, 135m long, 3.5m wide connected cylinders, ride and fall with the waves) machines in the ill-fated project established 5 km off the Atlantic coastline of northern Portugal in the Autumn of 2008. The company is now progression with new generation machines P2 of a similar capacity through a rigorous testing programme at EMEC.
? Aquamarine Power has now established itself with support from utilities within the UK as major player in wave energy conversion . Its wave energy converter, named the Oyster, encompasses a buoyant mechanical surface piercing flap hinged at the sea bed that sways with the waves driving hydraulic pistons to pressurise sea water onshore to drive a turbine. The flap is hinged to a base structure mounted on the seabed . It has installed its 350 kW first prototype at EMEC in 2009 and the company is now working on development of its second generation device .
? The other noteworthy wave energy device developers are Wave Dragon and Wavegen .
海洋能有多種形式,包括潮汐、面波、海洋環(huán)流、鹽度和熱梯度。本文認(rèn)為這兩個(gè),即那些在潮汐河流或海洋洋流的動(dòng)能資源發(fā)現(xiàn),引力效應(yīng)的帶動(dòng)下,和風(fēng)波的資源,最終來自太陽的能量。有越來越大的興趣,在世界各地的波浪能和海流(潮汐流)發(fā)電的發(fā)電。海流是可預(yù)測(cè)和可利用無堰的需要和蓄水的水,而波能量本質(zhì)上是不可預(yù)測(cè)的,是風(fēng)能的后果。這些資源轉(zhuǎn)化為可持續(xù)的電力提供了巨大的機(jī)會(huì),這些資源的國(guó)家,這項(xiàng)工作是部分旨在解決這樣的前景。研究提出和韋斯現(xiàn)狀波浪和海流的能量轉(zhuǎn)換技術(shù)解決起步階段相關(guān)的問題(只有極少數(shù)在商業(yè)原型階段)相比其他海上風(fēng)。工作一步一步的方法,建立了可用于技術(shù)和項(xiàng)目發(fā)展,描繪結(jié)果基于實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)設(shè)備的基本原理、建模方法、項(xiàng)目開發(fā)的問題。它包括分析所需的各種途徑和方法,技術(shù)和設(shè)備或轉(zhuǎn)換器部署問題。大多數(shù)的技術(shù)發(fā)展是目前英國(guó)為主,本文還討論了英國(guó)的金融機(jī)構(gòu)來支持該地區(qū)的可再生能源,強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)所需的技術(shù)方法在技術(shù)發(fā)展階段。未來的波和海洋能源技術(shù)的未來前景進(jìn)行了討論。
能源資源,他們的消耗和價(jià)格波動(dòng)的影響是目前在全球能源辯論的最前沿。能源需求,他們與環(huán)境問題的安全供應(yīng)和氣候變化的影響,將需要政策,利用無污染的天然來源。目前迫切需要通過低碳技術(shù),特別是可再生資源的開發(fā),以支持我們的能源發(fā)電能力。通過低碳路線實(shí)現(xiàn)這樣的需求不僅是可持續(xù)發(fā)展的核心,也是減排的必要性。很顯然,支持這種方法的運(yùn)動(dòng)正在采取步伐,當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)氣候提供了一個(gè)進(jìn)一步的窗口機(jī)會(huì)時(shí)通過各種刺激計(jì)劃,世界各地的許多政府開始擴(kuò)大可再生能源技術(shù)的利用。
海洋能有多種形式–潮汐,面波,海洋循環(huán)計(jì)算,鹽度和溫度梯度。本文的重點(diǎn)是致力于這些。那些在潮汐和海流的影響,重力驅(qū)動(dòng),和風(fēng)生波,最終來自太陽的能量。
在全球范圍內(nèi),潮汐耗散對(duì)大陸架大約有2.5 TW [ 1 ]。在英國(guó),這是目前CON內(nèi)世界領(lǐng)先的海洋能源技術(shù)轉(zhuǎn)換;圍繞其海岸線的海域估計(jì)消耗約10%(0.25tw)的潮汐資源。如果十分之一這個(gè)數(shù)字可以用于發(fā)電(這無疑需要非常大的資本投資方面),潮汐流或海流發(fā)電可以提供約220億千瓦時(shí)/年,大致相當(dāng)于英國(guó)的電流半租耗電。雖然大部分的入射波能量在深水消散,那里的經(jīng)濟(jì)開發(fā)是尚未得到證實(shí),但有一個(gè)重要的近海資源估計(jì)對(duì)波能量的歐洲網(wǎng)絡(luò)專題在1.3 TW全球,以技術(shù)可開發(fā)100–800億千瓦時(shí)/年[資源] 2。英國(guó)最有能量的磁波的氣候條件下,可提供高達(dá)50億千瓦時(shí)/年。
海洋能源來自風(fēng)、波浪、潮汐和海流可以利用并轉(zhuǎn)化為大型SUS可持續(xù)電力。轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是很容易適應(yīng)的,可以集成在當(dāng)前公用事業(yè)電力供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)。然而,在可再生能源技術(shù)的發(fā)展,許多國(guó)家已經(jīng)走上了政策,高度依賴于大規(guī)模的離岸風(fēng)能的擴(kuò)張,電力,只有小的關(guān)注,對(duì)其他領(lǐng)域的可再生能源。這種不平衡性,雖然可以理解,作為風(fēng)電技術(shù)更成熟,重要的是不要被邊緣化的集中努力和分流的可用財(cái)力,離岸風(fēng)只有其他海洋資源的利用。
這項(xiàng)工作的目的是傳達(dá)的研究和開發(fā)方面的轉(zhuǎn)換的海洋電流和波浪能資源。此外,這項(xiàng)工作建立了一步一步的方法,可用于在技術(shù)和項(xiàng)目開發(fā),描繪的基礎(chǔ)上實(shí)驗(yàn)和實(shí)地觀察設(shè)備的基本面,建模方法,項(xiàng)目開發(fā)問題,以及討論的金融機(jī)制,可用于
支持這一領(lǐng)域的可再生能源。它進(jìn)一步凸顯了生態(tài)經(jīng)濟(jì)方法在設(shè)備和項(xiàng)目發(fā)展階段的需要,提供了利用波浪和海流資源前景的簡(jiǎn)要概述。這里的目標(biāo)是提供一個(gè)洞察,鏈接到的各個(gè)階段和前景的波和海洋目前的技術(shù)發(fā)展,并提供了一個(gè)總體性的評(píng)估,在這一重要領(lǐng)域的可再生能源的人感興趣的重要問題。
有蓬勃發(fā)展的研究和開發(fā)社區(qū)和設(shè)備的開發(fā),世界各地進(jìn)行的是基礎(chǔ)性、應(yīng)用研究、波浪和海流能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。然而,目前大多數(shù)的技術(shù)創(chuàng)新,旨在利用該資源目前處于發(fā)展的早期階段,只有少數(shù)的設(shè)備,可分為商業(yè)試點(diǎn)工作階段的惡魔。由于資源和目前采用的轉(zhuǎn)換的概念階段的特點(diǎn),有大量的無關(guān)的設(shè)計(jì)理念似乎稀的努力和競(jìng)爭(zhēng)幾乎沒有可用的財(cái)政資源轉(zhuǎn)化技術(shù)。這一點(diǎn),在許多情況下,再加上大多數(shù)開發(fā)商都是小資金有限的企業(yè),導(dǎo)致了高慣性阻礙更快的軌跡加速高技術(shù)商業(yè)化。
在海流的能量轉(zhuǎn)換,對(duì)作者的知識(shí)優(yōu)勢(shì),目前還沒有商業(yè)化運(yùn)作的能力在世界上。然而,在預(yù)期未來商業(yè)設(shè)備能力的原型,有顯著的安裝在英國(guó)和其他地方。此外,英國(guó)有一個(gè)明顯的引導(dǎo)支持世界領(lǐng)先的學(xué)術(shù)社區(qū)和測(cè)試基礎(chǔ)設(shè)施,不僅有助于世界最高技術(shù)開發(fā)商集中也扮演一個(gè)海外開發(fā)人員核。
在商業(yè)公開信息調(diào)查,親英國(guó)的原型裝置的開發(fā)和部署表明浮力但基金有限公司活動(dòng)。表1和表2列出的各開發(fā)商及其項(xiàng)目,限于跑在前面的海流和波浪能轉(zhuǎn)換為。一些亮點(diǎn)是符號(hào)下面:
?工程公司(洋流渦輪機(jī)有限公司)在斯特蘭福德灣,北愛爾蘭,英國(guó),在2008成功部署。這是第二代設(shè)備組成的一堆雙轉(zhuǎn)子葉片的水平軸風(fēng)力機(jī)器的裝機(jī)容量1.2兆瓦。公司報(bào)告,系統(tǒng)現(xiàn)在工作的很好,盡管在初始延誤,對(duì)打樁過程和葉片的失效在部署的早期階段遇到的重新設(shè)計(jì)。這是世界上第一個(gè)商業(yè)規(guī)模的潮汐發(fā)電機(jī)組樣機(jī)發(fā)電到電網(wǎng)的獨(dú)立的測(cè)試中心(參見表1詳細(xì)的未來
項(xiàng)目)。
?愛爾蘭OpenHydro公司一直在測(cè)試其打開岑—
進(jìn)而,RIM發(fā)電裝置容量250kW,在歐洲海洋能源中心(EMEC)在奧克尼群島約三年。沒有消息就表現(xiàn)了。公司似乎與EDF談判在法國(guó)的一個(gè)項(xiàng)目,但尚未正式公布(見表1對(duì)未來計(jì)劃的細(xì)節(jié))。
?第一并網(wǎng)100千瓦的淺水潮流裝置采用振蕩水翼,平臥在水掃向上和向下的流動(dòng)是由在亨伯河口潮汐公司安裝脈沖2009,英國(guó)。該設(shè)備安裝在9米的水深,通過其測(cè)試階段,并提供電力的一個(gè)大型化工廠的南岸河口。公司表示,下一階段將商業(yè)部署的設(shè)備內(nèi)的水開始2012斯凱島。
?亞特蘭蒂斯資源公司,于2010八月部署一個(gè)1兆瓦的設(shè)備在EMEC,。但該設(shè)備隨后被刪除,由于葉片故障。這顯然是一個(gè)挫折,為公司和它的未來計(jì)劃。然而,該公司表示,有限的演習(xí)提供了豐富的經(jīng)驗(yàn),在部署他們的設(shè)備(見表1,對(duì)未來項(xiàng)目的細(xì)節(jié))。潮汐發(fā)電有限公司,現(xiàn)在擁有的勞斯萊斯公司。開發(fā)的深水設(shè)備將部署在EMEC 2012。兆瓦的潮汐渦輪機(jī)的安裝的初始階段,這0.5兆瓦的潮汐渦輪機(jī)是在2010年初完成的。
?Pelamis Wave Power公司有一個(gè)項(xiàng)目的選擇,建立在其P1機(jī)。如前面所指出的,如表2所示,海蛇,是世界上第一個(gè)3 P1陣列(750千瓦電容性,135m長(zhǎng)3.5m寬連接氣瓶,騎馬和下降波浪)在命運(yùn)多舛的工程機(jī)建立了5公里,2008年秋葡萄牙北部的大西洋海岸線。公司現(xiàn)擁有一個(gè)類似的能力的新一代機(jī)器P2進(jìn)程通過嚴(yán)格的測(cè)試程序在EMEC。
?海藍(lán)電源現(xiàn)在本身支持公用事業(yè)在英國(guó)作為主要參與者建立波浪能轉(zhuǎn)換。它的波浪能量轉(zhuǎn)換器,命名為牡蠣,包括浮力機(jī)械表面甲瓣鉸接在海底隨波搖曳驅(qū)動(dòng)液壓活塞增壓海水陸上驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)。該皮瓣是鉸鏈的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安裝在海底。它具有在EMEC 2009安裝350千瓦的第一個(gè)原型和現(xiàn)在工作的公司是在其第二代裝置的研制。
?其他值得注意的波能裝置的開發(fā)是波龍WaveGen。
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