开题报告-海洋波浪力发电机械的设计.doc

附件5：山东大学（威海）毕业论文（设计）开题报告论文题目：海洋波浪力发电机械设计姓 名：学 号：专 业：机械设计制造及自动化指导教师： 年 月 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业论文（设计）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业论文（设计）工作前期内完成，经指导教师签署意见及教研室审查后生效；2开题报告内容必须用黑碳素笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3学生查阅资料的参考文献应不少于3篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2014年4月26日”或“2014-04-26”。毕 业 论 文（设计）开 题 报 告1.本课题的研究意义随着经济的快速发展，能源日益枯竭，环境污染问题日益严重。新能源的开发和利用得到了广泛的关注。波浪能作为一种蕴藏丰富，无污染清洁，可持续利用的品质优良的新能源之一，成为人们研究的热点。目前，各国对于波浪能的开发利用都处在初级阶段。由于各国临海海域的情况存在差异，且海上情况复杂多变。因此，目前还没有可成熟稳定运行且进行大范围推广的波浪发电装置，进一步研究改进有利于为未来能源发展提供重要保障。我国处在波浪能流密度较小的海域，且我国的海洋发电装备的建设相对落后。针对以上情况，我国应该加快自主创新的脚步，设计适合中国海域的海上发电设备。波浪发电与远离陆地的海岛或者海上需求相结合，可为海上监测设备、海水淡化、制氢等提供能源，还可以为临海的渔村、航标灯等供电。2.本课题的基本内容在分析了解已有的研究技术的基础上，总结各类波浪发电装置的适用范围和优缺点。根据中国海域的具体情况，确定所采用的波浪发电装置的类型为振荡浮子式波浪发电装置。根据所查取资料的研究内容，初步确定浮子的形状为垂直圆柱形。针对振荡浮子式发电装置中浮体缆绳周期性松弛，只能将吸收的半个周期的波浪能量转换为电能的问题，设计闭环式浮子采集系统。闭环式浮子采集系统使浮子能够吸收整个周期的波浪能量。根据查取资料所选择的波浪参数分析浮子的受力情况并推导浮体的运动微分方程，为确定浮体的尺寸提供依据。浮体采集系统吸收整个周期的波浪能，使与主滑轮连接的动力输入轴在一个周期中做正反转运动，使发电机轴正反转发电。虽然从工作原理上看，发电机轴正反转均能产生电能，但对于对于三相交流发电机，发电时的三相相序会发生变化，则不满足同步发电机的并网要求。所以设计了能够将双向旋转运动转换为单向运动的机械传动机构。对机械传动机构的相关零件进行设计计算并校核其强度是否满足设计要求。本课题设计的装置大部分都固定在海洋平台上，需明确装置的固定方式。由于海上工作环境复杂，海水、微生物等都会对装置造成腐蚀，还需设计防护罩。应用SolidWorks建立装置的三维模型，应用AutoCAD绘制装置关键零件的工程图。毕 业 论 文（设计）开 题 报 告3.本课题的重点和难点1、 浮子能量采集系统的效率对发电装置的总效率影响非常大。浮子的形状尺寸等对浮子能量采集系统的吸收波浪能的能力有一定影响，选择浮体的形状，设计适合装置的浮体尺寸是进行后续设计的基础。2、 由于海洋波浪随机性很强，海上工作环境复杂，所以装置应该有足够的稳定性和可靠性。机械传动机构在达到增速换向的作用的同时，应结构紧凑，达到足够的强度设计要求。3、 机械传动机构的故障率会影响装置的使用寿命和维护成本。因此，机械传动机构在设计时应考虑良好的润滑环境。4、 海水、风浪、微生物等会腐蚀装置，降低其使用寿命，还需考虑装置的固定方式、防护罩的设计、防腐蚀的措施等问题。4.论文提纲一、 国内外波浪能发电装置研究现状二、 选择和计算波浪相关参数三、 波浪发电装置的设计 （一）、浮子采集系统的设计 （二）、机械传动机构的设计与校核 （三）、发电机的选择 （四）、箱体和防护罩的设计四、估算装置的总效率五、总结5.进度安排2015年1月5日-2016年1月15日：查阅资料，了解已有的波浪发电装置的工作原理和国内外已有的投入试验的实例，总结各类装置的优缺点并进行比较，选定所要设计和改进的装置类型，并撰写开题报告。2016年1月16日-1月31日：深入了解波浪发电能量转换过程，确定各级波浪能量转换采取的方案和改进措施。2016年2月1日-2月30日：进行浮体采集系统的具体设计工作，并借助MATLAB、SolidWorks等软件辅助设计工作，初选发动机为后续设计计算提供参数。2016年3月1日-3月31日：对装置的机械传动机构进行设计，尽量使结构紧凑，并校核相关零件是否能够满足设计要求，对关键零件的互换性进行设计。2016年4月1日-4月30日：在确定完各零件相关尺寸后，应用SolidWorks进行三维建模，并用AutoCAD绘制关键零件的零件图，设计装置的固定方案和防护罩。2016年5月1日-5月5日：