动力输出系统(PTO)对集成波能转换装置式防波堤消波性能及波能捕获率影响研究     

毛艳军  马哲  程勇  翟钢军 《海洋工程》2019,37(4):45-53

针对波浪能转换装置(WEC)研究重点主要集中在能量捕获效率方面,而忽略其附带的消波功能的问题。基于Open FOAM程序,建立垂荡浮子式波浪能发电装置与桩式约束的浮式防波堤的集成系统(OBC-FB)。主要研究WEC中的重要组件动力输出系统(PTO)对集成系统波能捕获效率及消波性能的影响。分析流体黏性影响下线性PTO系统的最优PTO阻尼特性。开发非线性电磁阻尼模型与线性PTO系统性能进行比较。结果显示,考虑黏性影响下线性的最优PTO阻尼系数略大于无黏的理论值;适当增大PTO阻尼系数可以获得更大的波能捕获宽度比(CWR),从而可以保证装置单位特征尺寸的波能转换效率更高,同时可以在更宽波况范围保证消波性能;相较于线性PTO阻尼系统,非线性电磁PTO阻尼系统可以更好地兼顾波能捕获效率和消波性能。因此,在OBC-FB集成系统的优化设计中,PTO阻尼系统是一个重要的优化参数。  相似文献   

北京电影产业空间集聚与网络权力分布特征研究     

文嫮  张强国  杜恒  罗芬 《地理科学进展》2019,38(11):1747-1758

论文选取2015年北京电影企业领衔出品的115部影片为样本构建了北京电影产业网络。在此基础上,使用核密度分析法分析了北京电影产业的空间集聚特征,并运用社会网络分析法测度了北京电影产业的网络权力分布。研究发现：① 北京电影产业拥有4种类型的集聚区,前3种受市场机制下的路径依赖作用,位于城市核心老城区;第4种受政府规划作用,位于城市远郊区。② 北京电影产业网络中权力的分布非常不平衡,4家国有电影企业占据了权力的核心。这4家国有电影企业与中国电影集团公司有着千丝万缕的密切联系,具有高度的组织制度邻近性,它们依托中国电影集团公司内部的股权网络,形成资本、人员、技术、信息交流的密切通道,并通过多种方式控制、协调整个北京电影产业网络的组织运营。  相似文献   

Stochastic control of wave energy converters for optimal power absorption with constrained control force     

《Applied Ocean Research》2019

This paper presents an analytical solution derived for optimal control of the power take-off of a single-degree of freedom heave point absorber with constraints on the control force. The optimal control law turns out to be noncausal with a functional dependence on future velocities. To handle this problem, an algorithm for predicting future velocities is derived. Based on the solution the mean (time-averaged) absorbed power in a given sea-state is calculated. The performance of the indicated controller in terms of the mean absorbed power is close to the optimal value obtained by nonlinear programming and better than a controller with feedback from the present displacement, velocity and acceleration, and with optimized gain factors.  相似文献   

Beach morphodynamic characteristics and classifications on the straight coastal sectors in the west Guangdong     

Ding  Yuanting  Yu  Jitao  Cheng  Huangxin 《地理学报(英文版)》2020,30(7):1179-1194

Journal of Geographical Sciences - Currently beach morphodynamic classification is the most important foundation to conduct associated coastal geomorphological studies. This paper carried out beach...  相似文献   

超大型和大型半潜浮式海上风力机动力响应对比     

赵志新  李昕  王文华  施伟 《海洋工程》2020,38(2):101-110

以超大型风力机(DTU 10 MW)为研究对象,对现有的大型(NREL 5 MW)无撑杆半潜浮式风力机支撑平台进行放大设计,用于支撑超大型风力机,基于气动-水动-伺服-弹性全耦合计算模型,根据设定的典型工况,使用FAST软件对超大型和大型无撑杆的半潜浮式风力机系统进行时域耦合分析,并依据计算结果对超大型和大型浮式风力机系统的运动响应和结构动力反应等特性进行对比分析。研究发现:半潜浮式风力机大型化后,气动荷载效应对风力机系统的激励作用更为突出,使得浮式平台运动由风荷载激励的低频共振反应比例增大,波频运动比例减小,这也导致由浮式平台低频运动激励的锚链张力反应增大。此外,高倍的飞轮转动频率对大型半潜浮式风力机叶片、塔架结构的激励作用较超大型半潜浮式风力机更为显著。  相似文献   

北冰洋冰下环境噪声：长期冰站观测结果     

韩笑  殷敬伟  杨燕明  文洪涛  郭龙祥 《海洋学报(英文版)》2020,39(9):125-132

本文利用中国第9次北极科学考察长期冰站自容水听器记录的数据对北冰洋冰下环境噪声进行了研究。通过对两段7秒长的冰层引起的噪声的时频分析表明：无论是冰层碰撞噪声还是冰层破裂噪声在时域都存在大量的峰值点（呈现脉冲特性），在频域都存在丰富的频率分量。冰层碰撞噪声可以持续数秒，而冰层破裂噪声的持续时间要短得多（小于几十毫秒）。本文采用高斯分布和对称alpha稳态分布来拟合冰下脉冲噪声。对称alpha稳态分布可以跟踪脉冲噪声的重尾，从而获得更好的性能，而高斯分布则效果不佳。本文还分析了冰下环境噪声观测试验期间采集到的气象参数，推断出冰下脉冲噪声是由较高的风速和升高的大气温度共同作用于冰层造成的。本文还研究了冰下环境噪声长期的功率谱密度变化与气象参数之间的皮尔逊相关系数。  相似文献   

基于LoRa的海洋多功能信标组网及特性研究     

綦声波  张峰  姚鹏 《海洋科学》2018,42(1):1-5

针对目前海洋观测网络通信距离、功耗、复杂度、抗干扰能力、成本之间的矛盾,提出了一种基于LoRa(long range)的海洋多功能信标组网观测系统。通过运用新型的LoRa调制技术,采用星型链路网络对多功能信标进行组网设计,并结合北斗通信,构建了一套覆盖范围广、功耗低,组网简单,抗干扰性强的海洋监测网络系统,能够有效实现近海和远海的全范围覆盖,同时降低了组网的成本。通过对多功能信标的低功耗设计,可有效降低信标功耗,延长了工作周期。通过室内和室外的模拟实验,验证了组网通信的有效性,以及远距离传输数据特性,为信标的升级设计和海洋组网观测打下了基础。  相似文献   

一种计算有限水深波能功率的新方法     

李晖  何宏舟  杨绍辉  Sheng Wanan 《海洋学报》2018,40(12):1-10

海洋波浪能平均功率的准确计算是波浪能开发和利用的基础。实践中，波浪能转换装置一般安装在有限水深区域。对于随机波，只有当详尽的波浪谱已知的时候，有限水深区的波能功率才能被准确计算出来。由于种种原因，实践中波浪的实测数据大多以散点图或有义波高和统计波周期的形式给出，而波浪谱信息有时则很难获得。基于这种情况，传统上人们利用无限水深条件下的相关公式来估算有限水深区域的波能功率，但这种做法会造成较大的误差。本研究显示，对于50 m水深的理论波谱JONSWAP谱来说该误差高达14.6%。为了提高波能功率计算的准确性，本文提出了一种基于能量频率的一阶和二阶近似算法，可以在未知波浪谱的情况下较为准确地计算不同水深时的波能功率。针对两种理论波浪谱的计算结果表明，本方法在计算有限带宽内的波能功率时计算误差低于2.8%。  相似文献   

幂函数变换的GM(1,1)模型在BDS卫星钟差预报中的应用研究          下载免费PDF全文

蒋玉祥 《全球定位系统》2020,45(2):49-54

由于卫星钟存在频率高、敏感性强、极易受到外界影响从而导致观测数据波动大,预测结果精度低的问题,利用幂函数变换法对初始观测数据进行变换预处理,从而提高观测数据的平顺度.由此提出一种基于幂函数变换的GM(1,1)模型,选用北斗卫星导航系统(BDS)卫星钟差进行插值和预报,并且进行了精度验证.实验结果表明:Lagrange插值方法可以满足高精度BDS的钟差的插值需要;利用幂函数变换的GM(1,1)模型相比传统模型精度有效提高了,而且当改进模型和传统模型预报值越接近实际值,则幂函数改进的GM(1,1)模型精度更高,适用性更强,对BDS卫星钟差预报具有实际参考价值.  相似文献   

鹰式一号波浪能装置频域运动分析与优化设计     

王文胜  盛松伟  叶寅  张亚群 《海洋技术学报》2018,(2):101-106

波浪能发电装置的波能转换通常分为两级能量转换:第一级能量转换是波浪作用下波浪能装置部件发生相对运动驱动PTO做功捕获波浪能;第二级能量转换为将捕获的波浪能转换为电能。其中一级波浪能转换系统的优化设计是提高波浪能装置能量转换效率的重要手段和关键技术。波浪作用下波浪能装置的运动与PTO做功运动相互耦合和影响,本文通过对不同波浪要素环境下、不同PTO阻尼下波浪能装置的频域运动模拟,以迎波宽度比为尺度对波浪能装置的一级能量转换系统进行优化设计,获得波浪能装置的最优做功阻尼,为实型装置负载加载设计提供设计依据,提高波浪能装置能量转化效率。鹰式一号波浪能装置的实海况运动证明,通过对一级能量转换系统的优化设计,能够有效提高装置的发电效率和提高装置对波浪响应频带宽度。  相似文献