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【系统结构】6 M; m# j8 A! L9 V! k% p
浮体上系有绳，绳缠绕在转轮上，转轮与发条、棘轮轴联，棘轮与轴向柱塞泵轴联，轴向柱塞泵为液压系统的输入端，液压系统的输出端为液压马达，其与发电机联接。
_( G5 b, ?6 i) o) E6 ?【系统原理】9 `" D4 r# J% v7 ?& T4 v& r
浮体上升时，拉动转轮，转轮带动棘轮，进而带动柱塞泵；浮体下落时，在发条作用下，转轮反转，将绳收回，因棘轮缘故，不带动柱塞泵反转。柱塞泵将机械能转换成液压能，液压马达将液压能转换成机械能输出给发电机，发电机发电。
, j" b( i6 u/ U7 w/ a( ]. R【结构数据】$ B& h: P/ ~5 `" P
浮体：5×1×0.15m
" z* F# E+ @7 H2 X4 Q4 d绳外径：12mm
/ f. k) `# x! \6 W转筒径：200mm2 n7 I$ w1 y; Z' s
转筒宽：100mm9 t L- }& v1 q1 c1 }9 r
轴径：48mm
$ B' e: G4 q" x# E$ D棘轮顶圆直径：192mm# I: O: b9 T) i- Q `, u2 X
棘轮宽度：24mm, ]) k& M' W+ U' z) G, K( W: F& o
轴向柱塞泵液压：50Mpa& `, P% I/ N) d5 M
缸数：8: F9 A; \% ^" n$ ~; E) Z
缸内径：15mm% s+ K; ], F! [4 X; l
斜度：15°7 w$ G, q, X& n% O5 i3 s, x1 f& ~3 a
油管：Oil pipe
! Y- Z/ h3 q! X j2 L' Z) c5 |# @轴向柱塞泵：axial plunger pump
O; X0 N4 ^6 H1 b2 u7 A7 y2 k( A% L8 v尼龙绳：Nylon rope
/ i# ^) F' ?: `棘轮：ratchet wheel
" j" o0 d @5 ^8 Q蓄能器：accumulator; d. l$ p; }8 Z; x6 a: ~' O4 Y
易弯面：Surface apt to be crooked1 Z9 g4 R; b/ _7 U8 I% K
发条：Clockwork spring
! X! W* t' l( e1 s# ~0 G发电机：Generator
; _- @6 A$ ~' R/ H油缸：Oil vat( z- X5 W9 p) k+ b" A, s7 @$ B
转轮：rotational Wheel4 [# G' g5 | u3 J# w
浮体：, {0 I! d: _" b9 ]$ ^" w; i1 v
弹性衔接面- S( n- a0 Y- l# z
柱塞泵4 O7 Z. [8 |% Y+ Z
高压油管; h: r6 I- T2 {# o
液压马达- n# Z4 i3 b8 V/ O
回油管
1 @% W+ j: H6 Y9 o【工作运行情况分析】* v( o8 n+ U+ y1 K# O
F=ρgΔh*S≈1000*10*0.1*5*1=5000N
2 X9 m; R) Q& ?+ j; e7 z6 G对于1米多高的海浪，有- t* ?6 X5 g! y
E=h×F=1m×5000N=5000焦$ T" F+ x# a0 b+ [9 n& y
如果海浪周期为5秒，有
6 K* {% o2 i1 H. c; sP=E/t=5000J/5s=1KW& T7 M/ Q" N0 R/ b# _ `# ^* D
【转换效率】 c, z/ J9 u7 X/ ~. }4 C/ _+ T/ e1 T- V
绳轮：95%
5 C7 a0 @" T7 b3 x2 x. {* X轴向柱塞泵效率：85%$ {7 N. V" z! H* J3 H6 ~4 {4 r1 `
液压管路中途损失：5%
) r% a8 _7 f- S: [( n液压马达转换效率：86%
+ u! f. y( h1 i+ D/ m: a, y发电机效率：96%
* J. L( ?, c7 @; `: S7 p: [电网中途损耗：6%
+ d: m) e$ O1 ?7 n1 o# f" `总转换效率：60%
- }$ n: V1 Z( \2 t【经济分析】
/ T) ]. c" f: w8 j$ ~浮体+绳轮+柱塞泵转换单元造价：3000元，液压系统、发电机摊派成本：2000元。
; h$ b/ G3 Z v$ U W8 a该系统如工作海域平均波高为1米多高，" Q, l/ b0 B& G6 M, p5 o
则：年收益=俘获功率×转换效率×工作时间×上网电价=1kw×60%×24小时×300天×0.4元=1728元
, u$ T" Z% _: b8 p, A( a6 [4 d: v, T年收益率=1728/5000=34.56%
$ a6 I4 N; |: @ 【系统特点】. v, [; ^! {- v& N1 d( z
1、生存性强，抗风浪能力非常好：# a, w+ H& O, @/ k% c0 Y
1）该系统，核心部分在海面以下几十米深处，这里比较安静，尽管海面波涛汹涌，主体部分在水下依然安然无恙，继续发电。
. r/ ` i, X6 f4 h/ V3 S+ q6 Y, v( g2）绳、浮体受力大小取决于负载的多少，而与波浪大小无关。好比一个履带车拖着一个拖车，尽管履带车的发动机马力非常大，但拖车上如果是空的话，拖车与履带车的连接处受力并不大，它只等于拖车所受的摩擦力。但如果拖车满载，这时候，受力就相当大了。
% q8 F) W9 d9 X3）绳的收放距离可以很长（可以达到十米以上），这就大大延长了波浪冲击过程中缓冲距离，减小了瞬时冲击力，抗风浪能力由此得以增强。
6 m5 _/ g( F0 a3 K8 T/ W4）对于水上部分的易弯面，由于其本身具有弹性和延展性，可以起到保护易弯面的作用。即使易弯面被灾害性的海浪击毁，由于易弯面的成本很低廉，且可以修补，所以不会有很大损失。8 n7 l Z# g& h* i1 R
2、防锈性能良好：机器的核心部分都在箱体内，只有浮体、绳、外涂防腐材料的转轮、轴、机器外壳浸在海水里，而它们都是不怕海水的，所以该系统的抗腐能力没问题。
% f4 a0 p. d2 q- e, x3、成本低廉：该系统，没有庞大的混凝土室，没有昂贵的不锈钢，没有劳民伤财的土木工程。该系统的主要部件包括：一个作为平台的水泥板及锚、一个展开易弯面用的框架、多个浮板+尼龙绳+转轮+棘轮+轴向柱塞泵的单元、一套液压管路+蓄能器+油缸+发电机。/ ^& n7 I* Z3 W. S/ E$ b
4、该系统适应波形能力强、波浪能吸收转换效率高
3 A& @/ S, P# w, b# _2 C0 ^, W1）浮体、绳与转轮的组合，非常灵活，适应各种波形，尽管这种组合仅能吸收波浪在一个方向上的推力，但这可以通过增加绳、轮组合来弥补，绳可以与易弯面成各种角度由于适应各种波浪，其作业时间也增长。+ c3 ^6 I+ V# O, W) {! `
2）易弯面呈整个面，与波浪接触，提高了波浪能的接触受力面积。易弯面连续、不漏水，这在很大程度上避免了波浪绕走带来的能量流失。易弯面可以随波起伏，其易弯特性使它能够适应各种波形。+ n5 j- q& V2 _3 s
5、可以离岸到深海作业：因为水泥基板底座悬吊于水中，这样就摆脱了对陆地的依赖。拖船可以拖着一整排该发电系统到处走，由此可以移动作业。, }: P! _+ Z0 }9 {$ c5 {, N
本人所研究的海浪发电技术成果，如有意投资合作请联系我，QQ：403544931。3 h: ^; M3 m3 o1 ~( K5 z
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发表于 2008-11-27 21:47:23
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