中国制造2025出版工程：波浪能发电装置设计与制造

　　波浪能发电装置作为有潜力的可再生能源装备以及海洋能源开发装置之一， 具有广阔的发展前景。本书基于海洋能和波浪能的基础知识和相关理论， 详细介绍了波浪能发电装置的分类和模型实验， 我国波浪能分布及波浪能发电装置选址， 波浪能发电装置的设计、制造和试验， 涵盖了波浪能发电装置设计制造的方方面面， 并给出了典型的设计实例， 内容系统全面、技术新颖。本书可供海洋工程、能源开发等相关行业的工程技术人员、研究人员及师生阅读参考。

　　刘延俊，山东大学海洋研究院、机械工程学院，教授、博导，长期从事机械系统智能控制与动态检测技术、流体动力控制、海洋可再生能源、深海探测技术与装备方面的教学与科研工作。现任山东大学液压与气动技术课程负责人、海洋研究院海洋工程与装备制造学科带头人、山东液压气动专业委员会副主任委员、中国海洋工程咨询协会海洋可再生能源开发利用学会、深海工程与技术、未来海洋技术联盟分会常务理事。出版液压系统使用维护等专著5部，液压与气压传动教材6部，发表论文60余篇，国家发明专利20余项，紧密联系实际为企业解决了大量技术难题。

第1章　绪论　/ 1
　1.1　海洋能分类　/ 2
　　　1.1.1　潮汐能　/ 2
　　　1.1.2　波浪能　/ 4
　　　1.1.3　海流能　/ 5
　　　1.1.4　温差能　/ 5
　　　1.1.5　盐差能　/ 6
　1.2　我国海洋能开发利用现状　/ 7
　　　1.2.1　潮汐能的开发利用现状　/ 8
　　　1.2.2　波浪能的开发利用现状　/ 8
　　　1.2.3　温差能的开发利用情况　/ 9
　　　1.2.4　盐差能的开发利用情况　/ 10
　1.3　海洋能特点　/ 11
　1.4　波浪能发电技术现状　/ 13
　　　1.4.1　波浪能的优势　/ 13
　　　1.4.2　我国的波浪能资源　/ 14
　　　1.4.3　典型波浪能发电装置　/ 18
　　　1.4.4　波浪能发电面临的问题　/ 20

第2章　波浪性质及相关理论　/ 23
　2.1　波浪能的特点及其性质　/ 24
　　　2.1.1　概述　/ 24
　　　2.1.2　突出特点　/ 24
　2.2　波浪能转换数学模型　/ 25
　2.3　波浪理论　/ 29
　　　2.3.1　线性波理论　/ 29
　　　2.3.2　非线性波理论　/ 31
　2.4　波浪力计算　/ 33
　　　2.4.1　Morison方程　/ 33
　　　2.4.2　绕射理论　/ 40
　　　2.4.3　Morison方程与绕射理论的关系　/ 46

第3章　波浪能发电装置概述　/ 48
　3.1　波浪能发电装置基本原理　/ 49
　3.2　波浪能转换方式　/ 50
　3.3　波浪能发电装置分类　/ 53
　　　3.3.1　波浪能转化装置　/ 53
　　　3.3.2　波浪能发电装置　/ 55
　3.4　典型波浪能发电装置特点　/ 56
　　　3.4.1　点头鸭式波浪能发电装置　/ 56
　　　3.4.2　振荡水柱式波浪能发电装置　/ 57
　　　3.4.3　筏式波浪能发电装置　/ 60
　　　3.4.4　振荡浮子式（点吸收装置） 波浪能发电装置　/ 61
　　　3.4.5　摆式波浪能发电装置　/ 64
　　　3.4.6　聚波水库式装置　/ 66
　3.5　我国已研发的波浪能发电装置　/ 68
　　　3.5.1　漂浮式液压波浪能发电站　/ 68
　　　3.5.2　横轴转子水轮机波浪能发电装置　/ 70

第4章　波浪能分布及发电装置选址　/ 76
　4.1　全球波浪能分布　/ 77
　　　4.1.1　全球海洋的波浪特征　/ 77
　　　4.1.2　全球海洋的波浪能资源储量　/ 78
　4.2　我国沿海波浪能分布　/ 79
　　　4.2.1　我国沿海气候　/ 79
　　　4.2.2　波浪能分布　/ 80
　4.3　波浪能发电装置选址　/ 82
　　　4.3.1　选址特点　/ 82
　　　4.3.2　选址实例　/ 83
　4.4　装置可靠性设计及防护　/ 85
　　　4.4.1　可靠性设计　/ 85
　　　4.4.2　防护方法　/ 85

第5章　波浪能能量转换系统　/ 88
　5.1　波浪能能量转换系统分类　/ 89
　　　5.1.1　振荡水柱技术　/ 89
　　　5.1.2　振荡浮子技术　/ 90
　　　5.1.3　越浪技术　/ 91
　5.2　波浪能发电装置液压能量转换系统　/ 92
　　　5.2.1　液压系统的设计及零部件选型　/ 92
　　　5.2.2　发电机及储能系统的选型　/ 97
　5.3　波浪能发电装置控制系统　/ 99
　　　5.3.1　发电控制系统设计　/ 99
　　　5.3.2　输出电能处理　/ 101
　　　5.3.3　发电远程监控系统设计　/ 102
　　　5.3.4　发电远程控制软件　/ 108

第6章　波浪能发电装置设计实例　/ 114
　6.1　波浪能发电装置的设计　/ 115
　6.2　技术内容　/ 116
　6.3　海域选择与确定　/ 116
　6.4　理论分析　/ 117
　6.5　数值模拟分析　/ 122
　　　6.5.1　小浪情况下的流固耦合分析　/ 122
　　　6.5.2　大浪情况下的流固耦合分析　/ 125
　　　6.5.3　结构有限元分析　/ 127
　6.6　比例模型试验、发电量测试及参数修正　/ 131
　6.7　仿真模拟试验及参数修正　/ 151
　　　6.7.1　测试设备与仪器　/ 151
　　　6.7.2　结果与分析　/ 153

第7章　波浪能发电装置试验　/ 155
　7.1　陆地试验　/ 156
　　　7.1.1　陆地模拟实验平台　/ 156
　　　7.1.2　小比例模型实验　/ 164
　　　7.1.3　海试样机的陆地测试与实验　/ 166
　　　7.1.4　整机的陆地联调　/ 174
　　　7.1.5　数据分析　/ 174
　7.2　海试　/ 176
　　　7.2.1　海试地点　/ 176
　　　7.2.2　波浪能发电装置的投放　/ 176

参考文献　/ 183