船海工程2024,Vol.53Issue(3) :125-130.DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2024.03.023

小型太阳能测波浮标标体优化设计与分析

Optimal Design and Analysis of Small Solar Wave Buoy

郑珊珊 郑良 张继明 宋苗苗 雷卓 闫星魁 高赛玉 程凯宇 扈威 姜梓良
船海工程2024,Vol.53Issue(3) :125-130.DOI:10.3963/j.issn.1671-7953.2024.03.023

小型太阳能测波浮标标体优化设计与分析

Optimal Design and Analysis of Small Solar Wave Buoy

郑珊珊 1郑良 1张继明 1宋苗苗 1雷卓 1闫星魁 1高赛玉 2程凯宇 2扈威 2姜梓良3
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作者信息

  • 1. 齐鲁工业大学(山东省科学院) 海洋仪器仪表研究所,山东 青岛 266061;齐鲁工业大学(山东省科学院) 海洋技术科学学院,山东 青岛 266061;国家海洋监测设备工程技术研究中心,山东 青岛 266001
  • 2. 齐鲁工业大学(山东省科学院) 海洋仪器仪表研究所,山东 青岛 266061;国家海洋监测设备工程技术研究中心,山东 青岛 266001
  • 3. 齐鲁工业大学(山东省科学院) 海洋技术科学学院,山东 青岛 266061
  • 折叠

摘要

为解决小型测波浮标电量储存有限,无法长期海上服役,以及须定期拖曳上岸进行人工充电,维护成本高的问题,设计一种新型太阳能测波浮标.基于光照面积计算,增设柔性太阳能电池板及其透明保护罩,且对太阳能板的固定方式进行,优化设计,利用Inventor软件建立三维仿真模型,在此基础上借助Maxsurf软件及HydroStar软件对模型进行稳性分析和水动力分析,生产样机并进行海试实验.海试结果显示,浮标下水后姿态良好,新增设太阳能电池板日均发电量可达5.29 Ah,满足浮标日常需求,浮标整体性能得到有效优化和提升.

Abstract

In order to solve the problems of limited power storage of small wave measuring buoys,inability to serve at sea for a long time,and high maintenance costs that must be regularly towed ashore for manual charging,a new type of solar wave-meas-uring buoy was designed.A flexible solar panel and its transparent protective cover were added,and the fixing method of the solar panel was optimized.A three-dimensional simulation model was established by Inventor.The stability and hydrodynamic analysis of the buoy body were conducted respectively using Masurf and HydroStar.The sea trial experiments were carried out,showing that the daily average power output of the newly installed solar panels can reach 5.29 Ah,which can meet the daily needs of the buoy.The overall performance of the optimized new buoy has been effectively improved.

关键词

小型测波浮标/优化设计/稳性分析/水动力分析

Key words

small wave measuring buoy/optimal design/stability analysis/hydrodynamic analysis

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基金项目

国家自然科学基金(41976179)

山东省重点研发计划(2023ZLYS01)

青岛市自然科学基金(23-2-1-159-zyydjch)

出版年

2024
船海工程
武汉造船工程学会

船海工程

CSTPCD北大核心
影响因子:0.361
ISSN:1671-7953
参考文献量9
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