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【系统结构】: P' }& R9 s5 G- O
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。
; {2 B- |6 U! M/ R【系统原理】 p( E7 l( j: e: I( R' l( i9 p: D
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。
. L0 e, b5 S) J; h& K' T【结构数据】2 `' ?; }; U) B8 R/ c
浮体：5×1×0.15m
8 s8 B& W4 F! N E o绳外径：12mm; D* n, [& g, i' U
转筒径：200mm
; H7 D9 U1 R5 n" n6 m1 O, G) S8 y转筒宽：100mm
7 ~3 ~* P4 b( @2 `轴径：48mm
0 I$ ^" Y# ~' S. s棘轮顶圆直径：192mm
1 I1 y2 c6 {# I( R, J棘轮宽度：24mm
1 t7 l4 t% `4 G% Y轴向柱塞泵液压：50Mpa- j! Z, W1 Y& ~& T* Z- j
缸数：8
% W& U0 a/ k' E0 U' l( m& z" b缸内径：15mm9 P# i8 r0 x5 v/ X, R
斜度：15°
5 x; e- s0 J" L3 W油管：Oil pipe( }# ^2 l( c* f6 m* V2 W
轴向柱塞泵：axial plunger pump" W/ P& v% ?/ ?$ I- d- J9 C e
尼龙绳：Nylon rope) \4 @* ~) x& h8 L) Q$ Z; {* s
棘轮：ratchet wheel" g# G& c8 b* P V3 N" R( S$ z4 B0 H7 `
蓄能器：accumulator
* |$ ?# v% ]2 Q7 i4 p易弯面：Surface apt to be crooked
, n( p/ Z1 k( T) c发条：Clockwork spring1 c" j) {1 w' `1 n/ I |: m5 b3 J6 s
发电机：Generator
, O% R9 ^# |0 w6 a% p油缸：Oil vat
" ^/ S! N/ \. _& Z8 m转轮：rotational Wheel
& c4 m3 O% t( ?2 I3 W/ x浮体：
* j+ K! j2 O5 _$ _8 |7 r+ k6 O4 E% {弹性衔接面) l8 l3 ?( b8 a7 [/ j. C3 D1 g7 K3 t
柱塞泵; F$ ?) J( G7 ^
高压油管2 j+ z( S5 p( A; n# [- l
液压马达% ?; p+ U4 |# D R% }+ Z
回油管, P0 z8 k4 D! L& \
【工作运行情况分析】* G# W: @& b+ L
F=ρgΔh*S≈1000*10*0.1*5*1=5000N1 s, {( h9 K0 N1 A) `. `/ ~
对于1米多高的海浪，有
9 N) j, M$ \. Y9 F6 ~9 sE=h×F=1m×5000N=5000焦' n5 n. D; ?2 _% U8 Z
如果海浪周期为5秒，有
6 o6 p) w C! q0 L7 Y% f! cP=E/t=5000J/5s=1KW" x% \3 [1 N7 W5 m
【转换效率】; s! J( t2 `. z7 Q4 [7 e
绳轮：95%3 J1 E2 ]7 K# W
轴向柱塞泵效率：85% r; S: B9 x2 Q+ X" Z5 @" g
液压管路中途损失：5%8 O3 t. l& a# @
液压马达转换效率：86%
, j- ?' ^' [# J2 W3 k发电机效率：96%
1 S$ U3 X8 o3 e7 Y! f; m电网中途损耗：6%1 w0 C' i9 h- M% A
总转换效率：60%' Z# |1 I$ N9 [- G
【经济分析】
7 h. ?5 q3 v+ J+ R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。" _% r6 W% S+ e5 [- w Q
该系统如工作海域平均波高为1米多高，. T- j2 l" S; g8 D+ p/ \
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
( s- S2 p. M; [) ^% C2 @年收益率=1728/5000=34.56%4 y6 n, K, H6 V$ O5 }7 D+ z, ]
【系统特点】
- K) M0 b+ C: T/ m/ e. e1、生存性强，抗风浪能力非常好：
4 ~; I0 b8 g7 p8 x# ~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。
+ _# ?# s- E. o2）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。
, U6 _+ v9 i8 m& O) O; c: [& f3）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。
Y6 X/ o( {4 b- A' l' F- 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。
1 R% l6 {/ G* I2、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。8 D ]& ]! q1 S: h: M
3、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。
2 {8 g" y, f& S, ~4 Z. u4 A2 ], y8 J4、该系统适应波形能力强、波浪能吸收转换效率高# y7 \) G% b: w; s T" I1 _8 V
1）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。
% D' H! o. m& ?/ f2）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。- W1 _8 N# T2 _1 {8 q
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。$ y, [' X8 N& n2 ?7 s6 o
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发表于 2008-11-27 14:55:35
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