海洋可再生能源概論

1、1研究海洋可再生能源的目的和意義？海洋能儲(chǔ)藏量大，分布廣，可以再生，沒(méi)有污染，研究海洋可再生能源能夠從根本上解決我國(guó)能源問(wèn)題，保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的不斷發(fā)展，人類開(kāi)發(fā)利用海洋能的前景越來(lái)越廣闊，研究海洋可再生能源有重要的戰(zhàn)略及發(fā)展意義。2常規(guī)能源有哪幾種？產(chǎn)生哪些污染？煤，石油，天然氣，薪柴燃料，水能，核能等。工業(yè)三廢：廢水、廢氣、固體廢棄物，造成污染有溫室效應(yīng)，酸雨，光化學(xué)煙霧，重金屬污染，臭氧層被破壞等環(huán)境污染3潮流和海流的區(qū)別？潮流流動(dòng)方向周期性變化，而海流流動(dòng)方向不變， 即潮流是海水的振動(dòng)現(xiàn)象，海流是恒定不變的流動(dòng)水路。4潮汐能因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，潮汐導(dǎo)致

2、海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量稱為潮汐能。這種能量是永恒的、 無(wú)污染的能量。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比，或者說(shuō)，與潮差的平方和水庫(kù)的面積成正比。和水力發(fā)電相比，潮汐能的能量密度 很低，相當(dāng)于微水頭發(fā)電的水平。5列舉波浪的特征參數(shù)波高、波長(zhǎng)（相鄰的兩個(gè)波峰間的距離）和波周期（相鄰的兩個(gè)波峰間的時(shí)間）等特征6常見(jiàn)風(fēng)機(jī)調(diào)向機(jī)構(gòu)尾舵，舵輪，中動(dòng)調(diào)向機(jī)構(gòu)，下風(fēng)向自由對(duì)風(fēng)裝置等7根據(jù)潮流方向特點(diǎn)可將潮流分為哪兩類？往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式8風(fēng)力機(jī)切斷風(fēng)速和切入風(fēng)速切斷風(fēng)速是指風(fēng)力機(jī)切斷裝置發(fā)生作用，使葉輪停止旋轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)速，切斷裝置是用來(lái)保護(hù)風(fēng)力機(jī)的。切入風(fēng)速指指風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開(kāi)始并網(wǎng)發(fā)電的

3、最低風(fēng)速。9鹽差能鹽差能是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差能，是以化學(xué)能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。10貝茨理論的基本假設(shè)假定風(fēng)輪是理想的，能全部接受風(fēng)能并且沒(méi)有輪轂，葉片是無(wú)限多，對(duì)氣流沒(méi)有任何阻力。而空氣流是連續(xù)的， 不可壓縮的，葉片掃掠面上的氣流是均勻的， 氣流速度的方向不論在葉 片前或流經(jīng)葉片后都是垂直葉片掃掠面的 （或稱為是平行風(fēng)輪軸線的），滿足以上條件的風(fēng)輪 稱為理想風(fēng)輪”。11點(diǎn)頭鴨式波浪能裝置工作原理波浪運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的流體動(dòng)壓力和靜壓力使靠近鴨嘴的浮動(dòng)前體升沉并繞相對(duì)固定的回轉(zhuǎn)軸往 復(fù)旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)油壓泵工作，將波浪能轉(zhuǎn)換為油的壓能，經(jīng)油壓系統(tǒng)輸送，再驅(qū)動(dòng)油壓發(fā)電機(jī) 組發(fā)

4、電。12收縮波道式波浪能裝置工作原理波浪進(jìn)入寬度逐漸變窄、底部逐漸抬高的收縮波道后， 波高增大，海水翻過(guò)導(dǎo)波壁進(jìn)入海水庫(kù)，波浪能轉(zhuǎn)換為海水位能，然后用低水頭水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。13豎軸潮流能水輪機(jī)密實(shí)度定義 葉片總面積與葉片掃掠圓周面積的比值14列舉五種以上豎軸潮流輪機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)流速，設(shè)計(jì)功率，水輪直徑，葉片數(shù)目，葉尖速比，翼型15潮流的類型與特征往復(fù)流：由于受地形的影響而產(chǎn)生的漲、落潮流向相反或基本相反的潮流，稱為往復(fù)流?；剞D(zhuǎn)流：一些開(kāi)闊地區(qū)，在一個(gè)潮汐周期內(nèi)，潮流流向隨時(shí)間順時(shí)針(或逆時(shí)針)方向變化360o，流速也隨時(shí)間變化，這種潮流稱為回轉(zhuǎn)流。風(fēng)生流：是本海區(qū)或相鄰海區(qū)受較長(zhǎng)時(shí)間定向風(fēng)的作用

5、，使海水表層產(chǎn)生水平方向的流動(dòng)。16潮汐發(fā)電站有哪幾種形式？單庫(kù)單向式，單庫(kù)雙向式，雙庫(kù)單向式，發(fā)電結(jié)合抽水蓄能式17單庫(kù)雙向式電站的水工管路怎樣布置才能單向流過(guò)？從水工建筑物布置上使流道在漲潮和落潮時(shí)，都能使水流按同一方向進(jìn)入和流出水輪機(jī)，從而使?jié)q潮和落潮兩向均能發(fā)電18潮汐電站雙庫(kù)單向式優(yōu)點(diǎn)？一個(gè)高水庫(kù)，一個(gè)低水庫(kù)，水輪機(jī)在兩水庫(kù)之間做單向運(yùn)動(dòng)。高水庫(kù)漲潮時(shí)進(jìn)水，低水庫(kù)落潮時(shí)放水。兩水庫(kù)始終保持不同水位，使水流不斷從高水庫(kù)流向低水庫(kù)，水輪機(jī)可以不停的運(yùn)轉(zhuǎn)，做到全日制發(fā)電。19潮流發(fā)電系統(tǒng)組成及裝置分類按載體結(jié)構(gòu)形式可分為樁柱式，漂浮式，坐海底式按葉輪結(jié)構(gòu)形式可分為軸流式，橫流型葉片控制形式

6、可分為葉片固定，偏角可調(diào)20風(fēng)力機(jī)Cp含義及最大值推導(dǎo)過(guò)程風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪能夠從自然風(fēng)能中吸取的能量與風(fēng)輪掃過(guò)面積內(nèi)未擾動(dòng)氣流所具風(fēng)能的百分比。最大值推導(dǎo)過(guò)程：v1 -進(jìn)入風(fēng)速，v2 -殘余風(fēng)速，p -空氣密度，F(xiàn) -葉片掃風(fēng) 面積，P -轉(zhuǎn)換的動(dòng)能，P0 -風(fēng)的初始動(dòng)能則葉片處單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的風(fēng)的質(zhì)量M = p*F*(v1+v2 )/2 -式1根據(jù)牛頓第二定律，葉片吸收的動(dòng)能等于風(fēng)殘余動(dòng)能與風(fēng)初始動(dòng)能之差，于是得到：P =(1/2)*M*(v1A2 - v2A2)- 式 2將式1帶入式2得到：P = (p/4)*(v1A2 - v2A2)*(v1+v2)*F由風(fēng)能的基本計(jì)算公式可知P0 = (p/2)* v1A3*F則有：P/P0 = (1/2)*(1-(v2/v1F2)*(1+(v2/v1)由此可見(jiàn) P/P0為v2/v1的二次函數(shù)，當(dāng)v2/v1 = 1/3時(shí)，P/P0為最大值16/2721波浪能開(kāi)發(fā)原理波浪能發(fā)電原理主要是將波浪力轉(zhuǎn)換為壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣透平發(fā)電機(jī)發(fā)電。波浪能的轉(zhuǎn)換一般有三級(jí)。第一級(jí)為波浪能的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能聚集起 來(lái)。第二級(jí)為中間轉(zhuǎn)換，即能量的傳遞過(guò)程， 包括機(jī)械傳動(dòng)、低壓水力傳動(dòng)、高壓液壓傳動(dòng)、 氣動(dòng)傳動(dòng)，使波浪能轉(zhuǎn)換為有用的機(jī)械能。第