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【系统结构】
1 `$ y, V2 ~. S 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。
0 L/ T& S" k/ s, U【系统原理】4 A V: Q: b% q
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。3 Z( O% i ?: k, G) m7 `; c4 T
【结构数据】. V% T/ `, x3 [: \
浮体：5×1×0.15m
; A5 Y% @# K- T r, G! p& a绳外径：12mm$ t* ?: B! r- y! U( P
转筒径：200mm
& B# ^6 o0 k3 n9 c: A( P# K转筒宽：100mm! {; [9 q8 n3 X2 U2 d# e" V
轴径：48mm
3 x5 \/ H) m5 y5 q棘轮顶圆直径：192mm
% n) d1 ]. m$ t* W0 a' B棘轮宽度：24mm
+ r: P$ D5 M/ u9 c# C' O x* @轴向柱塞泵液压：50Mpa
" j) \5 w! B. Z q4 U: r0 a缸数：8
+ _0 V* m }, K* n& C3 \, ?缸内径：15mm! N$ P8 \4 u+ f2 ^5 v3 O1 G7 r
斜度：15°2 x$ z/ H% ?* |, m
油管：Oil pipe, o* X8 C1 ~- {
轴向柱塞泵：axial plunger pump1 m7 d1 P {2 g
尼龙绳：Nylon rope
# Q( y- b" a6 w2 _9 Z& u棘轮：ratchet wheel
; I% e0 G' ?$ N$ U% ]( Q) O蓄能器：accumulator
. G* x1 ^* w/ h6 F" ~3 b. {& l易弯面：Surface apt to be crooked; ~7 g+ q+ ]+ n$ ]) N
发条：Clockwork spring
! R/ e- H8 y" |* I) E) _发电机：Generator2 F: M$ l: P# g& [* M3 {* K
油缸：Oil vat1 q8 @) Y5 d V* `" |. F3 [+ ^1 n
转轮：rotational Wheel* ~7 D" H% j9 B' }( p$ i% _
浮体：" Q& M. j# K u" Y: H9 K# N
弹性衔接面
. S0 L, J* F3 W K柱塞泵1 }; [& g8 @/ |4 X* z
高压油管
9 N* ~ y2 G) p8 D y液压马达2 }* d7 h) q" D5 @$ R/ t
回油管
9 {! v7 m# Z- _5 G! W. t( h V【工作运行情况分析】. Q4 D* o- ~; I Y& [$ z9 w
F=ρgΔh*S≈1000*10*0.1*5*1=5000N" ~4 {+ z" G- L! _+ C% b
对于1米多高的海浪，有2 w [6 k! C: u* {3 o
E=h×F=1m×5000N=5000焦
' W# [5 m1 E* L如果海浪周期为5秒，有" V$ i* e9 A7 @0 @
P=E/t=5000J/5s=1KW" p! V N1 M7 y/ e4 x. p
【转换效率】3 F5 j8 }. {3 B! y# N
绳轮：95%
5 R6 M% y x3 B9 E1 }! a C轴向柱塞泵效率：85%' u/ x7 @1 s2 l( ?! A% {
液压管路中途损失：5%
0 W* _( X/ i9 W! D液压马达转换效率：86%% \! m5 `- }" D
发电机效率：96%# W: N5 f& c& Y" B |; |2 s
电网中途损耗：6%
/ o0 E; r$ T1 z! K6 x7 `4 y* k总转换效率：60%
& y) F4 L5 a |1 {' f; w. F【经济分析】
1 ?. Y! w/ x, h( ]( U5 y: D: d( S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。
* h2 o4 \0 t& w r6 A该系统如工作海域平均波高为1米多高，
/ ?+ t( l6 L; }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2 [: R/ k; L! k
年收益率=1728/5000=34.56%
6 l. {! {5 _8 y4 z5 B* Z1 p 【系统特点】# G$ g: Z" ^1 L7 H
1、生存性强，抗风浪能力非常好：( E6 [ \1 w! V& r" \
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。
, W; [6 C e, l' s! h2）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。8 I) N/ z* w p: M& Z
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。
) i& \: i7 q5 B4）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 x1 L: a/ [8 d* I9 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。
4 m- u2 \: k* F) h7 F x3 I1 v3、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。
' ?) v4 r( k8 a. e7 |6 t4、该系统适应波形能力强、波浪能吸收转换效率高
% n: _& d" c# K: c! ?0 v% W1 a# E1）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。
- Z" B# Q1 @) k) O2）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。) ?; [6 |0 l( a2 Z! [% w
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。# ]2 X5 f9 C8 O) _. e6 F
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发表于 2008-11-27 14:55:35
