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【系统结构】
! P: L% _/ M# C' ? 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。
7 O9 c: [( f& o% P5 [ D, v【系统原理】. d4 ]( _0 }2 m
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。
$ D+ u9 C7 [! l9 [; L% b【结构数据】
, C a) a/ f% t" w浮体：5×1×0.15m! A, H9 T: [- x" q
绳外径：12mm
0 v& }; `* L6 y& k X. Q转筒径：200mm
' Z1 ?2 b4 H2 j2 U转筒宽：100mm
( S' Q3 \( Z; e% w" X轴径：48mm
, K/ a$ m9 N m% n棘轮顶圆直径：192mm
: ~" h t; V4 E B) f棘轮宽度：24mm
6 |. x! ^7 s" y2 u0 [( e- _轴向柱塞泵液压：50Mpa* F: \' Y0 Q) }' R) E5 P4 X2 l
缸数：8, U4 s, ^; I% {, w* I! |: f x
缸内径：15mm
/ N6 p; I. [% ^( j斜度：15°
9 A& A, y5 R" x6 a. r/ J9 E1 F1 C9 S油管：Oil pipe9 j- i* B- t& h' q1 M; A* f) S1 E
轴向柱塞泵：axial plunger pump8 |% a3 k! O. |! z h2 H. n- q) W
尼龙绳：Nylon rope
6 h0 W6 R& H+ t棘轮：ratchet wheel
! t8 p8 m7 v5 l: s蓄能器：accumulator7 A% A0 k% p& Y [/ T
易弯面：Surface apt to be crooked
, V6 g6 ?/ k, X1 y9 T4 K) N发条：Clockwork spring: A! K8 _: W+ P" f, M
发电机：Generator! ~, U) t! o9 G
油缸：Oil vat& ^2 a" M s! t8 ~ M
转轮：rotational Wheel$ }- q9 C* {% v
浮体：
1 _2 t# `; V+ x' M4 M弹性衔接面
: G5 m! ^; I% c8 o# g% Z柱塞泵) C% j3 n( t# K( V, t6 K( R
高压油管0 q/ s$ { T8 @+ V9 K6 s+ _
液压马达 q% c' w( `9 S3 S J, T
回油管# n3 s8 Z& a1 z! K
【工作运行情况分析】! o# D. N L, N+ k8 F
F=ρgΔh*S≈1000*10*0.1*5*1=5000N" ]; S. M: h. C1 N3 s3 H
对于1米多高的海浪，有& v) ]3 {% H, U3 G l, J( f
E=h×F=1m×5000N=5000焦
! m$ n I0 l" s; D3 K1 m如果海浪周期为5秒，有
3 U( R7 ~2 q% j. [ l0 J y" l0 eP=E/t=5000J/5s=1KW# c. L( J D! T
【转换效率】% K% M, ?( a, K' h' U
绳轮：95%+ F6 ~2 Z$ X9 y. U- A0 J- A+ h7 e& N7 o
轴向柱塞泵效率：85%
- P2 m y6 b; D9 J- b2 I; [液压管路中途损失：5%
9 u2 i- m$ I. M" N) c% F液压马达转换效率：86%- Z: G- E3 w: m- ?. F9 a
发电机效率：96%/ j* x9 Y: [. w) n) R! w: h
电网中途损耗：6%
0 b3 ~4 A- h6 B* ^总转换效率：60%( |2 P7 I6 S H; L7 n( j# q
【经济分析】6 G+ V+ \0 G& s4 D9 C) j; y
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。
0 @7 }* A3 }) O; B: {! q" O6 Z/ Q该系统如工作海域平均波高为1米多高，
/ [' k# l: {% n: j; l' }$ w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7 ~9 e$ ^- I" n) U& k' m( {
年收益率=1728/5000=34.56%
$ y8 R: X1 O" r 【系统特点】
# O# A) [3 [' N; C' f0 X+ x1、生存性强，抗风浪能力非常好：) P' j" G$ r ^6 w7 e/ B% u7 }
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。, v9 E- t5 [. q# I2 k
2）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。
( Q" ?1 J( G0 ]$ G9 `3）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。" S, q7 U* p. E. A8 ~0 @
4）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。' h/ g. Q( I, @/ a& S; R4 }
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。
9 x7 u8 R9 m9 g8 Z5 C7 U1 Q3、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 p0 U8 u+ c6 W( F- ~4、该系统适应波形能力强、波浪能吸收转换效率高
0 m5 m) H' I" E7 }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。
* N2 x: [0 ?6 n2）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。
( a' \, }0 C; a$ b$ Y- [, g |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。; N, F' F2 ^* K! a( ^. x2 e
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发表于 2008-11-27 14:55:35
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