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1、,LOADING,L,O,A,D,I,N,G,基于磁流体共振的波浪发电装置,组员： 刘毅 戴志翔 刘闵婕 索明琛 李科研 陆洲 童文平,指导老师： 李建兰,1,2,3,4,5,设计背景,作品介绍,效率计算,创新分析,模型展示,传统装置,三维图,波浪,浮子,空气,磁流体,发电,电控单元,抽注液系统,频率检测仪,通过抽注液系统改变通道内磁流体的质量，来改变系统的固有频率，使其与波浪的频率相等，从而实现共振。,在波浪的作用下，浮子带动气缸内空气流动， 推动磁流体运动，磁流体不断地切割磁感线产生电能。,动画演示,振子运动微分方程为：,，,定态解为：,波浪共振,一个周期内驱动力所做的功:,波浪共振,磁流
2、体运动微分方程：,波浪共振,根据法拉第电磁感应原理： 利用导电流体在磁场中切割磁力线来产生电能。,磁流体流过发电通道时，流动方向垂直于外加磁场方向，在通道两侧的电极上产生电动势。,磁流体发电,与常规的线圈式发电不同的是，磁流体发电机是导电流体切割磁力线而不是固体的线圈绕组。,油压,水位差,水轮机,发电机,油动机,空气涡轮机,波浪能,空气压,传统波浪能 发电流程,传统发电需要经过至少三次能量转换，还要考虑到机械摩擦对效率造成的影响 而磁流体发电能量转换次数少，能充分利用波浪能，提高发电效率,波浪能,空气压,磁流体发电机,磁流体波浪 能发电流程,磁流体发电,频率控制框图,频率调节,波浪频率测量传感
3、器检测到波浪的周期信号，将检测结果输入到微控制器，经过微控制器的运算分析，然后驱 动水泵运转，调节装置内磁流体液质量。 本控制系统采用PI反馈控制，保证调节的“稳、快、准”。,频率调节,超声波接收电路,超声波发射电路,对于整个发电系统，总的磁流体质量为定值。,通过安装在储液室顶部的超声波传感器测量储液室内部磁流体液位高度，得到储液室内部磁流体的质量。,进而得到发电通道内磁流体的质量。,整个发电装置发电：,波的总能量等于波的动能和波的势能之和,由此可得装置发电效率,在波浪的作用下，浮子带动活塞上下运动，活塞驱动气缸内空气往复流动，从而使空气带动磁流体在磁U形管形通道中往复流动，磁流体不断地切割磁力线生产出电能。,根据磁流体运动微分方程，采用 MATLAB Simulink 软件对装置的运动过程进行模拟仿真，得到 磁流体运动曲线和单个发电通道输出功率曲线。,经过一个周期后，衰减振动很快便会消失了，受迫振动将继续保持，形成了振动的稳态过程，即达到稳态振动。,效率均随着周期的增大而减少，由图可知，可调明显高于不可调，即可调装置具有更高的发电效率。,图1,图2,图3,气室,发电通道,欢迎各位评委老师指正！,谢谢大家,
