海洋可再生能源概论
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1研究海洋可再生能源的目的和意义?
海洋能储藏量大,分布广,可以再生,没有污染,研究海洋可再生能源能够从根本上解决我国能源问题,保护环境实现可持续发展,随着现代高新技术的不断发展,人类开发利用海洋能的前景越来越广阔,研究海洋可再生能源有重要的战略及发展意义。
2常规能源有哪几种?产生哪些污染?
煤,石油,天然气,薪柴燃料,水能,核能等。工业三废:废水、废气、固体废弃物,造成污染有温室效应,酸雨,光化学烟雾,重金属污染,臭氧层被破坏等环境污染.
3潮流和海流的区别?
潮流流动方向周期性变化,而海流流动方向不变,即潮流是海水的振动现象,海流是恒定不变的流动水路。
4潮汐能
因月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降,因海水涨落及潮水流动所产生的能量称为潮汐能。这种能量是永恒的、无污染的能量。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比,或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低,相当于微水头发电的水平。
5列举波浪的特征参数
波高、波长(相邻的两个波峰间的距离)和波周期(相邻的两个波峰间的时间)等特征
6常见风机调向机构
尾舵,舵轮,中动调向机构,下风向自由对风装置等
7根据潮流方向特点可将潮流分为哪两类?
往复式和旋转式
8风力机切断风速和切入风速
切断风速是指风力机切断装置发生作用,使叶轮停止旋转时的风速,切断装置是用来保护风力机的。切入风速指指风力发电机组开始并网发电的最低风速。
9盐差能
盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能,是以化学能形态出现的海洋能。
10贝茨理论的基本假设
假定风轮是理想的,能全部接受风能并且没有轮毂,叶片是无限多,对气流没有任何阻力。而空气流是连续的,不可压缩的,叶片扫掠面上的气流是均匀的,气流速度的方向不论在叶片前或流经叶片后都是垂直叶片扫掠面的(或称为是平行风轮轴线的),满足以上条件的风轮称为“理想风轮”。
11点头鸭式波浪能装置工作原理
波浪运动产生的流体动压力和静压力使靠近鸭嘴的浮动前体升沉并绕相对固定的回转轴往复旋转,驱动油压泵工作,将波浪能转换为油的压能,经油压系统输送,再驱动油压发电机组发电。
12收缩波道式波浪能装置工作原理
波浪进入宽度逐渐变窄、底部逐渐抬高的收缩波道后,波高增大,海水翻过导波壁进入海水库,波浪能转换为海水位能,然后用低水头水轮发电机组发电。
13竖轴潮流能水轮机密实度定义
叶片总面积与叶片扫掠圆周面积的比值
14列举五种以上竖轴潮流轮机参数
设计流速,设计功率,水轮直径,叶片数目,叶尖速比,翼型
15潮流的类型与特征 往复流:由于受地形的影响而产生的涨、落潮流向相反或基本相反的潮流,称为往复流。
回转流:一些开阔地区,在一个潮汐周期内,潮流流向随时间顺时针(或逆时针)方向变化360o,流速也随时间变化,这种潮流称为回转流。
风生流:是本海区或相邻海区受较长时间定向风的作用,使海水表层产生水平方向的流动。
16潮汐发电站有哪几种形式?
单库单向式,单库双向式,双库单向式,发电结合抽水蓄能式
17单库双向式电站的水工管路怎样布置才能单向流过?
从水工建筑物布置上使流道在涨潮和落潮时,都能使水流按同一方向进入和流出水轮机,从而使涨潮和落潮两向均能发电
18潮汐电站双库单向式优点?
一个高水库,一个低水库,水轮机在两水库之间做 单向运动。高水库涨潮时进水,低水库落潮时放水。两水库始终保持不同水位,使水流不断从高水库流向低水库,水轮机可以不停的运转,做到全日制发电。
19潮流发电系统组成及装置分类
按载体结构形式可分为桩柱式,漂浮式,坐海底式
按叶轮结构形式可分为轴流式,横流型
叶片控制形式可分为叶片固定,偏角可调
20风力机Cp含义及最大值推导过程
风力机风轮能够从自然风能中吸取的能量与风轮扫过面积内未扰动气流所具风能的百分比。最大值推导过程:v1 - 进入风速,v2 - 残余风速,p - 空气密度,F - 叶片扫风面积,P - 转换的动能,P0 - 风的初始动能
则叶片处单位时间内通过的风的质量 M = p*F*(v1+v2 )/2 -----式1
根据牛顿第二定律,叶片吸收的动能等于风残余动能与风初始动能之差,于是得到:P =
(1/2)*M*(v1^2 - v2^2)-----式2
将式1带入式2得到:
P = (p/4)*(v1^2 - v2^2)*(v1+v2)*F
由风能的基本计算公式可知
P0 = (p/2)* v1^3*F
则有:P/P0 = (1/2)*(1-(v2/v1)^2)*(1+(v2/v1))
由此可见 P/P0 为 v2/v1 的二次函数,当 v2/v1 = 1/3 时,P/P0 为最大值 16/27
21波浪能开发原理
波浪能发电原理主要是将波浪力转换为压缩空气来驱动空气透平发电机发电。 波浪能的转换一般有三级。第一级为波浪能的收集,通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能聚集起来。第二级为中间转换,即能量的传递过程,包括机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动,使波浪能转换为有用的机械能。第三级转换又称最终转换,即由机械能通过发电机转换为电能
利用波浪能发电就是利用能量守恒定理,水的动能和势能转换为机械能,带动发电机发电
22五种以上波浪能装置
“点头鸭”式,振荡水柱式,推摆式,聚波蓄能式,振荡浮子式,阀式