一个不错的课件----波浪能.ppt

Center for Sustainable Systems Final Report on DaimlerChrysler Corp Fund Grant #8517.03 波浪的形成 波高的变化 波浪的分类 波浪的种类－风浪、涌浪、近岸浪 波浪的种类－风浪 波浪的种类－涌浪 波浪的种类－近岸浪 波浪的特征参数 波浪的运动 波浪能 波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。 波浪能是海洋能源中蕴藏量最丰富的一种，大约有700亿千瓦，至少也有100亿千瓦，是潮汐能蕴藏量的几十倍。全球可利用的波浪能达到20亿千瓦，相当于目前世界电产量的2倍。 全世界波浪能的理论估算值也为109kW量级。利用中国沿海海洋观测台站资料估算得到，中国沿海理论波浪年平均功率约为1.3X107kW。 波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。台风导致的巨浪，其功率密度可达每米迎波面数千kW，而波浪能丰富的欧洲北海地区，其年平均波浪功率也仅为20-40kW/m中国海岸大部分的年平均波浪功率密度为2-7kW/m。 波浪能的估算 波浪能在全球的分布特征 大海上也并非处处都波浪汹涌，赤道地带风少，两极附近冰多，波浪主要集中在南北极40-60度之间。在盛风区和长风区的沿海，波浪能密度一般都很高。 英国两部的海岸，就有风不断从北大西洋吹来，因此波浪中蕴藏的能量大得惊人，在理论上足以提供英国所需的全部能源而有余。 美国西部海岸和新西兰南部沿海都是波能比较集中的地区。 日本海、黑海、墨西哥湾都有无穷尽的海浪能源。 波浪能在全球海域的分布(KW/m) 波浪能在全球海域的分布 Thank you for attention！ * * 波浪能 概 述 特 征 利 用 技 术 发 展 前 景 海浪的形成是由于海面上风的吹动和大气压力变化引起的海水有规律的周期运动。 波浪能来自风力，随风速快慢变化具有不同之能量。风越大，浪越高，因为风速是不断变化的，因此波浪的高度是不断的变化的， 大约50％的波浪高度低于2m，10-15% 大于6 m，在大西洋和印度洋会出现部分超过15m的波浪。 全球风速 (Oct 3-12, 1992) 全球浪高 (Oct 3-12, 1992) 涌浪是在风停以后或风速风向突然变化，在原来的海区 内剩余的波浪，还有从别的海区传来的海浪。涌浪的外 形圆滑规则，排列整齐，周期比较长； 风浪和涌浪传到海岸边的浅水地区变成近岸浪。在水 深是波长的一半时，海浪发生触底，波谷展宽变平， 波峰发生倒卷破碎。 风浪是在风直接作用下生成的海水波动现象。风越大， 浪越高，波浪的高度差不多和风的速度成正比，但风 浪瞬息万变，波面粗糙，周期比较短； 涌 浪 近岸浪 风 浪 波浪的特征参数 L 波高 (H) ：从波峰到波谷的垂直距离； 波长(L) ：从波峰到下一个波峰的水平距离； 周期(T) :波浪从一个波峰传到下一个波峰所用的时间； shallow ( d 0.07 L ) 波数 deep ( d 0.28 L ) 相速度 波群速度 L = 波长 (m) T = 波周期 (s) 频率 波的色散关系 海水表面做上下运动，在深水（大于一半波长）中水分子是做圆周运动； 在浅水中水分子其运动轨迹为椭圆形。  快 慢 波浪水分子的运动 假如有一个周期为10s，波高为2m的涌浪向波浪发电装置， 则按照上式的计算，波列的10m波峰L的功率为： 按照Kinsman1965年给出的公式，一个严格简单正泫波单位波峰宽度的波浪功率 为： H为波高；T为波周期； 为海水密度；g为重力加速度； Fig. 8.26 * * *