针对基于蓄能器的波浪能发电系统中液压能到电能转换环节的效率问题,设计一种蓄能与电力系统的物理试验模型,该模型将波浪不规则往复运动能量收集存储,通过对蓄能器的释放进行控制,将波浪能转换成稳定、连续的旋转机械能,转化为电能输出。通过试验研究的方式,对基于蓄能器的液压蓄能式发电系统的发电特性、蓄能器工作特性、系统压力分布特性展开试验研究,发现降低蓄能器的初始压力、提高发电系统的释放压力可提高发电效率;蓄能器出现压力不能完全释放的现象,并且充气压力、负载电阻越大现象越明显;提出蓄能器充气压力、释放压力的选择方法,得到提高蓄能器工作效率的有效手段,探讨蓄能发电系统的控制方案,为基于蓄能器的发电系统的资源配置、控制策略的设计提供参考依据,具有一定的应用价值。

建立液压油运动粘度的数学模型,分析影响运动粘度特性的相关参数,并用AMESim软件搭建2 kW热液压PTO仿真模型,进行仿真试验。结果表明在某些温度、压力的工况下,通过选取合理型号的液压油,可显著改善PTO系统的运行稳定性和效率。

以一套含有多个发电机组的波浪能发电装置液压系统样机为研究对象,介绍系统组成及运行原理,并通过研发的液压测试平台对两种发电控制策略开展试验研究。首先,对流量控制阀变开度发电控制策略开展试验,结果表明采用该策略可使输出电压在一段时间内趋于稳定,提高发电质量,同时提出两种基于液压测试平台获取比例流量控制阀有效输入电信号的方法。其次,通过在液压系统样机输出端接入多个发电机组实现梯度发电控制策略,数据结果证实可有效提高瞬时输出功率,提升波浪能发电装置在不同波况下的自适应性,同时对在实海况中实现该控制策略的条件进行初步讨论。

建立了描述叉流式降膜蒸发传热传质过程的数学模型,对气相微分方程利用积分法求解,导出确定气液界面温湿度的数学表达式。计算与实验结果对比基本一致。对叉流式降膜蒸发冷却进行深分析表明,该冷却手段可使处理空气的最低温度接近或达到空气的湿泡温度,得到叉流式蒸发冷却器通道内气流温湿度分布曲面及气液界面温度分布曲面,表明典型工况下,叉流直接蒸发冷却器可使处理空气温度降低10℃左右。该冷却方式能耗很低,在诸多领域有着广阔的应用前景。

从制冷循环的角度分析了吸附式制冷的特点，对间歇运行的吸附式空调的节流特性进行了试验研究。研究表明，间歇式吸附制冷的节流特性随循环相位变化而变化，采用膨胀阀的性能优于采用固定长度的毛细管。

该文提出一种新型吸收式循环,可以较好利用太阳能实现制冷,解决传统吸收式系统在利用太阳能实现制冷时存在的弊端.这种新型混合式吸收式制冷循环在两级吸收式循环的基础上增设了一个附加高压发生器,发现影响系统COP值的因素主要是LiBr溶液浓度与低压发生器中的压力.在溶液浓度与压力的允许范围内时,新型循环的高压发生器再生出LiBr溶液与低压吸收器的吸收后的溶液混合,提高高压吸收器吸收剂浓度从而减小其压力.本文主要分析了混合吸收式制冷循环的各种性能特性,得出影响系统热力系数(COP)可达0.55,驱动热源的可利用温差最高可达35℃.

针对海洋水下发电装置存在的问题和发展现状进行分析，设计一种防止海水腐蚀和生物附着发电机的密封舱自动增压系统，并在实验室条件下进行测试。试验数据和结果表明该系统可根据当前海水压力自动增加舱内气体压力，使舱内压力始终大于舱外压力，防止海水渗漏到舱内，避免海水腐蚀和生物附着发电机;该系统还可实时监测发电装置运行过程中的各项基本参数，从而有效判断发电装置的工作状态，可作为监控海洋水下发电装置工作状态的有效手段，提高海洋能发电装置的可靠性。

针对垂直轴风力机的气动性能及其控制问题,以计算流体力学为基础,对H型垂直轴风力机分别进行二维和三维模拟,并利用实验数据对模型结果进行验证,发现二维模拟时k-εRealizable模型表现更好,三维模拟时则k-ωSST模型更佳。同时,对旋转过程的流场特征进行分析。此外,利用试验验证变量泵-定量马达型液压传动方案的可行性,并以Fluent模拟所获取的风力机特性曲线作为建模参考,采用AMEsim建立变量泵-变量马达液压传动仿真系统,分别通过变量泵、变量马达、蓄能器三环节控制实现了最大功率追踪、极端风况下的限速运行以及变风速下的恒转速输出,相比原有系统更具高效性和可靠性。

由于二次动态矩阵控制(quadratic dynamic matrix control,QDMC)算法中二次规划求解计算量大、实时性差等问题,难以满足液压型风力发电机组变量马达转速的高精度快速控制需求。该文提出一种双重速率二次动态矩阵控制算法(dual rate QDMC,DR-QDMC),将控制增量的求解分解为快速层和慢速层2个时间尺度进行,利用AMESim-Simulink/Matlab联合仿真平台构建液压型风力发电机组的AMESim仿真模型并研究分析DR-QDMC算法性能。仿真实验结果表明,DR-QDMC算法不仅可增强系统控制实时性,而且还能提升变量马达转速控制的快速性和抗扰性。

构建液压蓄能式波浪能发电系统,以降低电能传输过程交流侧电流谐波为目标,提出采用三开关Vienna整流器与T型三电平逆变器构成的电能传输方案。介绍发电系统组成部分,分析Vienna整流器与T型三电平逆变器的优势,并建立系统主要部件数学模型。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,在不同波浪条件下对系统间歇发电模式与连续发电模式进行仿真。仿真结果表明,系统可在不同波浪条件下稳定工作,采用的变流方案对机侧与网侧电流谐波抑制效果佳,满足并网标准对电流谐波限值和总谐波畸变率的要求。