振动能量在发电领域的利用研究综述

振动能量在发电领域的利用研究综述

(石登仁 S2******* 机研121班机械工程专业)

关键词：振动，发电，利用，综述

摘要：查阅了国内外的大量资料，从机械振动、海洋海波、空气（风能）等学科领域存在的振动发电及电能转换与研究现状进行了综述。

0 前言

随着对绿色环保能源需求的加大及新型高效能源的快速发展，振动发电及技术日益受到国内外学者及企业的广泛关注。目前研究领域已涉及大气气流振动发电、海洋海波振动发电、公路振动发电、人流密集区踩踏发电、机械振动发电及纳米发电等众多方面，是一种具有长远发展潜力的电能获取方式。

1 机械振动能量回收发电

目前研究的最多最深入的压电式振动发电研究与应用。根据发电原理不同，振动发电机可以分为静电式、电磁式与压电式。其中，压电式振动发电机以其能量转换效率高、结构简单、无电磁干扰、易于实现整体结构的微型化与集成化等优点成为国内外振动发电领域研究的重点。振动发电机模型如图1所示。振动发电机与外界振动激励频率相同即共振时发电机输出平均功率最大。其中，压电式振动能量采集结构利用压电材料的压电效应，当压电元件在外界振动源激励作用下随之振动时，压电元件产生变形，压电元件表面随之累积电荷，从而在压电元件的上下两个电极之间形成电势差，通过能量采集电路

将该电势差转换并存储，完成机械振动能向电能的转换。

图1 振动发电机模型

哈尔滨工业大学袁江波等人研究了复合型悬臂梁压电振子振动模型及发电试验【1】，他们用悬臂梁压电振子俘获环境中振动能，对环境振动频率敏感且频带有限，在谐振频率与环境振动频率不匹配的情况下，设计复合型悬臂梁压电振子并建立其振动模型。研究结果表明，复合型悬臂梁压电振子谐振频率范围为56～72 Hz，与理论分析结果基本吻合。相比于单悬臂梁压电振子，复合型悬臂梁压电振子有效地拓宽了其谐振频带，易于实现与环境振动源振动频率匹配以提高压电发电效率。在此基础上，进行复合型悬臂梁压电发电装置的发电能力测试，在负载为820Ω，工作频率为60 Hz 时最大输出功率达到4.9 mW，产生的能量能够满足网络传感器等低耗能微电子产品的供能需求。江西理工大学刘辉【2】做了压电悬臂梁采收振动能发电能力利用 ANSYS 进行了分析与仿真。

国外所研究的压电发电装置大多属于人力发电机，其中，对压电发电鞋0研究最多【3】。这种发电装置的发电功率可满足野外军事行动中通信联络和无线电跟踪电子装置的使用需求，压电发电鞋的原理就是把发电装置植入鞋底。通过走路时脚对鞋底的冲击使压电陶瓷变

形而产生电流。该压电鞋在标准体重和标准步幅下能够产生250mW 的能量【4】。受石油危机的影响，汽车节能工作受到了世界各国的普遍高度重视，许多国家都把节能作为一项国策，纷纷采取手段，出台政策。吉林大学于长淼采用CARSIM 仿真软件对汽车减振器能量耗散情况做过仿真试验，从仿真试验结果可看出，减振器消耗能量占发动机输出能量的比重较大，且路面越不平整、汽车车速越高，减振器消耗能量占发动机输出能量的比重就越大，且路面不平度系数对减振器能耗百分比的影响更直接。可见汽车振动能量较大，具有一定回收的价值。可见减振器能耗是汽车能耗的重要组成部分，只是这部分振动能量一直未被利用。随着能源问题的日益突出，节能是当前汽车设计中的首要问题之一。回收汽车振动能量，越来越具有实际意义。因此，既节能，性能又好的悬架系统，必将成为一个具有实际意义的研究方向【5】。

用于振动能量采集系统的振动式发电机的基础原理和仿真模型还在不断得到完善和改进，新的结构也在不断提出，将来更多的工作应着力于对发电机的仿真模型进行改进，进而针对具体应用场合对发电机的结构和参数进行优化设计，提高其各项性能指标，从而使其更快地得到实际应用。

2 空气振动的发电利用研究

目前研究较多的是地铁和隧道中车辆通过时产生的空气震荡和流动产生风能，利用能量转换与收集装置对振动的能量进行回收。上海师范大学汪浩进行了利用地铁隧道风能发电的设计与研究【6】分析

了地铁隧道的风能特征、可行性、成本估算等，并对地铁风力发电机进行了设计，得出了利用地铁产生的多余能量转化为电能存在着广泛的市场，为缓解能源紧缺问题提出新思路。陕西高速集团西禹公司刘继伟【7】发表了《高速公路隧道风力发电系统初探》一文，简述了风力发电的原理、风力发电机的分类、隧道风能的调查、功率选择、并网方式和经济效益分析，得出了较好的结果。

也有不少学者提出了在高速公路和铁道两边利用车辆高速行驶时激起的空气流动来发电，也有学者对道路两边由于车辆通过引起的风速进行实测，得出的结论是：（1）在小汽车通过时，由于小汽车车身的流线型设计，风速很小，只有大货车类型的车辆通过时才会产生目前可利用的风能；（2）路边的风速不稳定，难以形成可利用的规模。不过在风大的地区，如峡谷的桥上则有充分利用的可能，韩国科学技术院土木与环境工程系亨裕荣和韩国科学技术院李升宇【8】在英国皇家物理学会出版社的智能材料和结构上发表了《一个基于尾流驰振现象的新能量收集系统的实验验证》一文，提出了当一个结构受到的风荷载作用时，由于涡激振动、舞动、颤振和抖振等的气动不稳定现象，可以充分利用这种现象产生电能。因为这种振动能量之大可以使美国的旧塔克马（Tacoma Narrows）大桥在1940年由于上述的气动不稳定现象之一——扭转颤振而倒塌。他们利用布置在桥上的杆件在风载荷下引起的振动来产生电能，并进行了风洞试验。图2为空气动力学不稳定现象的典型速度-振幅曲线。图3为尾流驰振现象。图4为风洞试验，图5为能量收集装置。

图2. 空气动力学不稳定现象的典型速度-振幅曲线;(a)涡激振动,(b)发散振荡(即驰振,颤振,耦合颤振),(c)尾流驰振和(d)抖振

图3 尾流驰振

图4

图5 能量收集装置

他们在桥上的不同部位进行了连续的测定，绘制了在不同风速和线圈匝数下的不同的输出功率曲线并讨论了在其他民用工程中的适用性，得出的结论是在中等风速条件下，它能被有效地用作电源，为大桥上的无限传感器节点提供电能。不过在桥位现场测试目前正在进行中。

除了民用之外，在军事技术上，振动发电利用工程也占有越来越重要的地位，南京理工大学杨亦春进行了利用空气振动发电的引信电源研究【9】，对弹丸飞行所引起的各种模式的空气振动的特性进行分析, 认为激波是主要的噪声源，附面层压力起伏可以直接利用, 但能

量小，两者可作为发电的主要能量来源。设计了利用弹丸激波发电的装置，该装置在弹头有一个导流装置。在对模拟电源装置进行吹风试验检测发电信号的波形和频率等参数的基础上，论证利用该电源装置为无线电引信提供电源的可行性，并对该电源进行了结构设计。

随着风能的发电技术研究的深入，相关的专利申请也越来越多，华北电力大学张帆【10】提出了一种适用于地铁隧道发电的柔性叶片风力发电机，由三个柔性叶片的叶轮、直驱永磁发电机、塔架、机舱及其转体以及控制风向的尾翼五部分组成。叶片材料采用帆布或碳纤维布，以钢化玻璃管作为支撑【11】。

目前六潜高速公路隧道的照明采用太阳能和风能发电互补离网供电系统，不仅节省电能，还可相对提高照明灯的使用寿命。此系统还具有监控车辆违章等功能，在我省乃至全国高速公路隧道供电中还是首次使用。在地铁风能发电也在2009年6月15号获得建设部的立项。但是，“虽然从有效能源利用的角度来考虑，地铁系统中所产生的风能可以用来进行开发和利用，但是其产生的风能太小，很难形成规模效益，这在开发上并不具有经济价值。”长城证券新能源行业分析师周涛认为，目前在世界范围内，他还没有听说过有利用市内风能来进行发电的做法。所以地铁风能的利用还需要走一段较长的路程。

3海洋海波振动发电

随着世界能源日趋紧张，波浪发电作为一种新能源的来源，受到世界各国的重视。波能转换技术日趋成熟，日、英、挪威等国建造了

若干座不同类型的波浪发电站。占地球表面积70%的广阔海洋，集中了97%的水量，蕴藏着大量的能源，其中包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能、盐差能等。其中，波浪能由于开发过程中对环境影响最小且以机械能的形式存在，是品位最高的海洋能。据估算，全世界波浪能的理论值约为109kW量级，是现在世界发电量的数百倍，有着广阔的商用前景，因而也是各国海洋能研究开发的重点。自20世纪70年代世界石油危机以来，各国不断投入大量资金人力开展波浪能开发利用的研究，并取得了较大的进展。日、英、美、澳等国家都研制出应用波浪发电的装置，并应用于波浪发电中。我国对波浪能的研究、利用起步较晚，目前我国东南沿海福建、广东等地区已在试验一些波浪发电装置。波浪发电是波浪能利用的主要方式，波浪能利用装置的种类繁多，关于波能转换装置的发明专利超过千项。这些装置主要基于以下几种基本机理，即利用物体在波浪作用下的振荡和摇摆运动;利用波浪压力的变化;利用波浪的沿岸爬升将波浪能转换成水的势能等。经过20世纪70年代对多种波能装置进行的实验室研究和80年代进行的海况试验及应用示范研究，波浪发电技术己逐步接近实用化水平，研究的重点也集中于4种被认为是有商品化价值的装置，包括振荡水柱式装置、摆式装置、振荡浮子式波能转换装置和收缩波道式波能转换装置。

（1）振荡水柱式波能转换装置

根据其系泊方式可分为漂浮式和固定式，漂浮式即一次转换装置由重物系泊漂浮于海上，而固定式（岸式）一般建在岸边迎浪侧，其

在岸上施工较为方便，且并网与输电也更为简单。其主要原理是利用空气作为转换介质，能量的采集通过气室完成，气室的下部开口在水下与海水连通，气室的上部开口（喷嘴）与大气连通。在波浪力的作用下，气室下部的水柱作强迫振动，压缩气室的空气往复通过喷嘴，将波浪能转换成空气的压力势能和动能，在喷嘴处安装一个空气透平并将透平转轴与发电机相连，可利用压缩气流驱动透平旋转并带动发电机发电。其工作原理及汽轮叶片的结构如图6所示。目前以这种方式建造的波浪发电装置已比较完善，世界各国商业化的波浪发电站基本都是基于此原理,如用于为导航浮标供电，装机容量数十到数百kW 的波浪能装置在英国、澳大利亚、挪威、葡萄牙和中国等地也已经成功地建成并投入使用。

图6 振荡水柱式波能装换装置示意及汽轮叶片设计（2）摆式波能转换装置

摆式波能转换装置是利用装置的活动部件，在波浪的推动下，将其从波浪中吸收的能量转换成机械能或势能，这种波能转换装置最先是由日本的度部富治教授提出，其方式是波浪在水室中形成立波，在

立波的驻点处，水质点作往复运动，表现在宏观上，即水团的往复运动，将波浪能转换成摆轴的动能，与摆轴相连的通常是液压装置，它将摆轴的动能转换成液力泵的动能，再由液压马达带动发电机发电，如图7所示。

图7 摆式波能转换装置

（3）振荡浮子式波能转换装置

振荡浮子式波能转换装置是在振荡水柱式的基础上发展起来的波能转换装置，它用一个放在港中的浮子作为波浪能的吸收载体，然后将浮子吸收的能量通过一个放在岸上的机械或液压装置转换出去，用来驱动发电机发电，由浮子、连杆、液压传动机构、发电机和保护装置几部分组成，图8是瑞典乌普萨拉大学设计振荡浮子式波能转换装置以及由此装置设想的大规模海浪发电场。

图8 瑞典乌普萨拉大学设计振荡浮子式波能转换装

置(右)以及由此装置设想的大规模海浪发电场(左) （4）收缩波道式波能转换装置

收缩波道式波能转换装置是基于波聚理论的一种波能转换装置。波聚理论最早由挪威特隆姆大学的Falnes和Budal提出。收缩波道式波能转换装置具有一个比海平面高的高位水库和一个渐收的波道。收缩波道其实就是两道钢筋混凝土做成的对数螺旋正交曲面，从海里一直延伸到高位水库里，两道墙在高位水库内相接。当海浪进入收缩波道时，由于收缩波道的波聚作用，使波浪的波高增大，从而使水越过钢筋混凝土墙进入高位水库，然后水库里的水通过一个低水头的水轮发电机组用来发电。挪威波能公司（Norwave A.S）于1986年建造了一座装机容量为350kW的收缩波道式波能电站【12】。

对于可再生能源来说，高效转换技术是研究的难点，由于波浪的不稳定性导致其转换装置经常处于非设计工况，因此提高波能利用率,降低波能发电的成本始终是波能研究的目标【13】。

4 结论

随着经济的发展、化石燃料资源的日益紧张，各国对振动发电技术的研究日益深入，欧洲各国和北美国家在这个领域的研究仍处于领先地位，我国在这个对于新能源竞争日益激烈的国际环境下的竞争地位还是不容乐观的。尽管现在和常规能源相比，振动发电还有很大的距离，但是，从我国能源长期发展战略和技术储备的角度来看，加大和加快振动能量收集能源的开发研究具有重要的现实和战略意义。

参考文献

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[8]Hyung-Jo Jung and Seung-Woo Lee.The experimental validation of a new energy harvesting system based on thewake galloping phenomenon.Smart Mater. Struct. 20 (2011) 055022 (10pp)

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[13]谭思明.秦洪花.海洋波浪能领域国际专利竞争态势分析.现代情报[J].

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机械振动发展史

公元前1000多年，中国商代铜铙已有十二音律中的九律，并有五度谐和音程的概念。在战国时期，《庄子·徐无鬼》中就记载了同频率共振现象。人们对与振动相关问题的研究起源于公元前6世纪毕达哥拉斯(Pythagoras)的工作，他通过试验观测得到弦线振动发出的声音与弦线的长度、直径和张力的关系。意大利天文学家、力学家、哲学家伽利略(Galileo Galilei)经过实验观察和数学推算，于 1 5 8 2年得到了单摆等时性定律。荷兰数学家、天文学家、物理学家惠更斯(c．Huygens)于1 6 7 3年著《关于钟摆的运动》，提出单摆大幅度摆动时并不具有等时性这一非线性现象，并研究了一种周期与振幅无关的等时摆。法国自然哲学家和科学家梅森(M．Mersenne)于1623年建立了弦振动的频率公式，梅森还比伽利略早一年发现单摆频率与摆长平方成反比的关系。英国物理学家胡克(R. Hooke)于1 6 7 8年发表的弹性定律和英国伟大的物理学家、数学家、天文学家牛顿(I. Newton)于1 6 8 7年发表的运动定律为振动力学的发 展奠定了基础。 在下面对振动发展史的简述中，主要是针对线性振动、非线性振动、随机振动以及振动信号采集和处理这三个方面进行的。而关于线性振动和非线性振动发展史的简介中，又分为理论研究和近似分析方法两个方面。

线性振动理论在1 8世纪迅速发展并趋于成熟。瑞士数学家、力学家欧拉(L. Euler)于1728年建立并求解了单摆在有阻尼介质中运动的微分方程；1 7 3 9年研究了无阻尼简谐受迫振动，并从理论上解释了共振现象；1 7 4 7年对九个等质量质点由等刚度弹簧连接的系统列出微分方程组并求出精确解，从而发现线性系统的振动是各阶简谐振动的叠加。法国数学家、力学家拉格朗日．Lagrange)于1 7 6 2年建立了离散系统振动的一般理论。最早被研究的连续系统是弦线，法国数学家、力学家、哲学家达朗伯(J. le R．d，Alembert)于1 7 4 6年发表的《弦振系统是弦线，法国数学家、力学家、哲学家达朗伯(J．1e R．d，Alem bert)于1 7 4 6年发表的《弦振动研究》将他发展的偏微分方程用于弦振动研究，得到了弦的波动方程并求出行波解。瑞士数 学家约翰第一·伯努利(J．Bernoulli)于1 7 2 8年对弦的振动进行了研究，认为弦的基本振型是正弦型的，但还不知道高阶振型的性质。与约翰第一·伯努利为同一家族的瑞士数学家、力学家丹尼尔第一·伯努利．Bernoulli)于1 7 3 5年得到了悬臂梁的振动方程，1 7 4 2年提出了弹性振动理论中的叠加原理，并用具体的振动实验进行验证。

生物质能发电技术与装备

生物质能发电技术与装备 序言 能源是国民经济重要的基础产业，是人类生产和生活必需的基本物质保障。目前，能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源，化石能源资源的有限性和化石能源开发利用过程中引起的环境问题，对经济和社会的可持续发展产生了严重的制约。我国已成为能源生产和消费大国，在全国建设小康社会的进程中，如何改善能源结构，保障能源安全，减少环境污染，促进经济和社会的可持续发展，是我国面临的一个重大战略问题。 生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，每年净光合作用产生的生物质约1700亿吨，其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%。这些未加以利用的生物质，为完成自然界的碳循环，其绝大部分由自然腐节将能量和碳素释放，放回自然界中。另一方面，由于过度消费化石燃料，过快、过早地消耗了这些有限的资源，释放出大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，更加剧了环境和全球气候恶化。 通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力，从而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物智能利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，实现CO2减排，保持国家经济可持续发展的目的。 一、生物质 生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。 二、生物质能 生物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、

生物质能发电技术现状与展望_黄英超

能源作为一种最重要的地球资源，是生产力的核心，是经济增长和发展的前提，是解决环境问题的先决条件。进入２１世纪，中国经济高速发展，能源短缺、环境污染等问题日益突出。中国已成为世界上的第二大能源消费国［１］，能源缺口将不断加大。过去１０年里，中国电力工业高速发展，截至２００４年５月，中国的发电装机容量达到４亿千瓦［２］，是 １９９０年发电量的３倍多，但在２００２年还是再度出 现大范围缺电现象，而且越来越严重，缺电的省市区由２００２年的１２个增加到２００３年底的２１个， ２００４年达到２４个，三季度高峰时段全国估计缺电３０００万千瓦，造成严重缺电局面。同时，全国还 有约２万个村［３］，约８００多万农户、３０００多万人口没有电力供应，远离现代文明。 近年来，世界各国对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大关注。生物质资源利用中的生物质发电技术成为研究和利用的热点。生物质能发电技术就是利用生物质本身的能量［４］，将其转化为可驱动发电机的能量形式，如燃气、燃油、酒精等，再按照通用的发电技术发电，然后直接提供给用户或并入电网提供电能。截至２００５年底，我国发电装机总容量达到５亿千瓦［５］，其中生物质能 发电装机容量２００多万千瓦［６］，仅占我国发电装机总容量的０．００４％。本文针对生物质燃烧发电、生物质气化发电、沼气工程发电等几项生物质能发电技术及其国内外研究现状、存在问题等进行分析和论述。 １生物质燃烧发电 生物质燃烧发电是将生物质与过量的空气在锅 炉中燃烧［７］，产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生的高温高压蒸汽在燃气轮机中膨胀做功发出电能。在生物质燃烧发电过程中，一般要将原料进行处理再进行燃烧以提高燃烧效率。例如，燃烧秸秆发电时，秸秆入炉有多种方式：可以将秸秆打包后输送入炉；也可以将秸秆粉碎造粒（压块）后入炉或与其他的燃料混合后一起入炉。生物质燃烧发电的技术已基本成熟，已进入推广应用阶段，这种技术大规模下效率较高，单位投资也较合理，但它要求生物质集中，数量巨大。 生物质燃烧发电技术作为一种重要的能源获取手段应用于实际的历史不长，从２０世纪９０年代起，丹麦、奥地利等欧洲国家开始对生物质能发电技术进行开发和研究［８］。经过多年努力，已研制出用于木屑、秸秆、谷壳等发电的锅炉。丹麦各电力组织为此进行了规划，筛选了一批研究项目，并重点对燃烧秸秆和木屑的锅炉与大型燃煤锅炉并联运行发电供热进行了研究。在ＢＷＥ公司的技术支撑下，１９８８年诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。如今已有１３０家秸秆发电厂遍及丹麦，秸秆 生物质能发电技术现状与展望 黄英超，李文哲＊，张波 （东北农业大学工程学院， 哈尔滨１５００３０） 摘要：文章综述了物质燃烧发电、生物质气化发电、沼气工程发电等生物质能发电技术及其发展现状和存 在的问题。生物质能发电技术的加速发展，实现了大量废弃生物质能的利用。在我国电力短缺的条件下，生物质能发电将有广阔的发展前景。 关键词：生物质能；生物质燃烧发电；生物质气化发电；沼气工程发电中图分类号：ＴＭ６１１；Ｑ７７ 文献标识码：Ａ 收稿日期：２００６－０４－１４ 基金项目：国家自然科学基金项目（５０３７６００９）；黑龙江省科技攻关 （ＧＣ０３Ａ３０４）作者简介：黄英超（１９７８－），男，黑龙江人，硕士研究生，研究方向为能源与动力工程。 ＊通讯作者Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｎｗｅｎｚｈｅ９＠１６３．ｃｏｍ 第３８卷第２期东北农业大学学报３８（２）：２７０￣２７４ ２００７年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ａｐｒｉｌ２００７ 文章编号 １００５－９３６９ （２００７）０２－０２７０－０５

文献综述振动力学汇总

振动力学 1前言部分 振动力学在其发展过程中逐渐由基础科学转化为基础科学与技术科学的结合.工程问题的需要使振动力学的发展成为必需,而测试和计算技术的进步又为振动力学的发展和应用提供了可能性.除与技术问题的结合以外,学科的交叉不断为振动力学的发展注入新的活力.在数百年发展过程中,振动力学已形成为以物理概念为基础,以数学理论、计算方法和测试技术为工具,以解决工程中振动问题为主要目标的力学分支。 人类对振动现象的认识有悠久的历史。战国时期的古人已定量地总结出弦线发音与长度的关系。在振动力学研究兴起之前，有两个典型的振动问题引起注意，即弦线振动和单摆振动。对单摆摆动的研究起源于Galileo,他在1581年发现摆的等时性。1727年JohnBernoulli研究无重量弹性弦上等距分布等质量质点时,建立无阻尼自由振动系统模型并解出解析解。1728年Euler考察了摆在有阻尼介质中的运动建立并求解了相应的二阶常微分方程。1739年他研究了无阻尼简谐受迫振动,从理论上解释了共振现象。1834年Duhamel将任意外激励视为一系列冲量激励的叠加,从而建立了分析强迫振动的普遍公式.1849年Stokes发现了初位移激励与初速度激励两者响应的联系,并且由此对外激励得到与Duhamel相同的结果. 非线性振动的研究使得人们对振动机制有了新的认识.除自由振动、受迫振动和参数振动以外,还有一类广泛存在的振动,即自激振动.1925年Cartan父子研究了无线电技术中出现的一类二阶非线性微分方程的周期解.1926年vanderPol建立一类描述三极电子管振荡的方称为vanderPol方程,他用图解法证明孤立闭轨线的存在,又用慢变系数法得到闭轨线的近似方程.1928年Lienard证明以 Cartan 方程和vanderPol方程为特例的一类方程存在闭轨线,1929年Андронов阐明了vanderPol的自激振动对应于Poincaré研究过的极限环。 2主题部分

新能源发电技术复习提纲(含参考答案)

新能源发电技术复习提纲 电自0810班整理 一、绪论 1. 目前新能源中有一定规模应用的主要有哪些? 新能源在电力工业中有一定规模应用的主要是核能发电、太阳能和风能发电，其他的新技术有地热能、海洋能、氢能及生物质能等。 2.简要分析目前我国能源结构现状及存在问题，并说明大力开展新能源开发的意义。 书P6~12 开发新能源的必要性 常规能源化石燃料逐渐被消耗枯竭 全球油价、煤价迅速上涨 全球气候变化 人类渴求可持续发展 3．从可持续发展的角度出发，概述能源的分类。 如果从可持续发展的角度出发，对能源最有意义的分类是可再生能源和不可再生能源。 不可再生能源: 传统的煤、石油、天然气等化石燃料. 可再生能源：可燃性可再生物质和垃圾；水力发电；地热能；太阳能；风力发电；潮汐、波浪和海流发电等。 二、核能 1.简述原子的组成结构。 ?原子是构成自然界中各种元素的基本单元，所有物质都是由分子构成的，而分子是由原子构成的。 ?原子是由原子核和围绕原子核运动的电子构成的，原子核是由结合在一起的质子和中子构成的，质子和中子都被成为核子。 2.简述核裂变与核聚变的区别。 核裂变 较重的原子核分裂为两个或多个较轻原子核的反应就是核裂变。 由于质量数的原子核的平均结合能不同，那么，当一个较重的原子核（如铀-235）裂变为两个质量数中等的较轻原子核以后，生成的两个较轻的原子核的结合能之和大于原来原子核的结合能，多出的部分即为核裂变反应放出的能量，称为裂变能。 裂变之后，裂变产物的质量总数略少于裂变之前原子核质量，亏损的质量转化为裂变能。 核聚变 两个轻核聚合成重核的反应就是核聚变。如两个氘核结合成稳定的氦核的过程，较重的原子核的结合能大于原来两个轻核的结合能之和，多出的部分即为核聚变放出的能量。 结合能是和质量亏损相对应的，在裂变反应和聚变反应中，都有净的质量减少，减少的质量转化为能量。从核能利用角度看，核聚变反应具有很多优点，但是要实现可利用的受控核聚变，还需要解决很多技术难题，目前，核能利用指的是核裂变能的利用。 3.核电厂与常规火电厂的热能来源有何不同？ 核电厂中核裂变能也是以热能的形式利用的，因此，和常规火电厂类似，核电厂也要通过蒸

生物质能发电综述

生物质能发电综述 引言 能源是人类社会生存、国民经济发展的必备资源和重要战略物资。能源紧缺以及由于能源消费而产生的生态环境恶化，促使世界各国寻找清洁、高效的新型替代能源。生物质能发电是可再生能源中最重要的组成部分，具有良好的社会效益和经济效益，已受到世界各国政府的高度重视。 本文系统介绍了生物质能的基本概念，生物质发电技术以及生物质能在国内外的应用情况。并对生物质发电的发展前景进行了展望，对我国在生物质能发电方面存在的主要问题提出了一些建议。 1、生物质能发电的内涵和特点 生物质具可再生性、低污染性、低密度性，而且生物质能分布广泛，蕴藏量巨大，地球上光合作用每年生产约2.2×1011t干生物质，相当于全球能源消费总量的10倍左右。 生物质能是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消耗总量第四位的能源。生物质能源作为一种洁净而又可再生的能源，是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，是取之不尽、用之不竭的能源资源，是太阳能的一种表现形式。 生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化等方式发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。近年来，国内外能源、电力供求日趋紧张，作为可再生能源的生物质能越来越凸显出其必要性。 2、生物质能发电的主要技术 2.1生物质直燃发电 生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧，产生蒸汽，带动蒸汽轮机及发电机发电。已开发应用的生物质锅炉种类较多。如木材锅炉、甘蔗渣锅炉、稻壳锅炉、秸秆锅炉等。其适用于生物质资源比较集中的区域，如谷米加工厂、木料加工厂等附近。因为只要工厂正常生

生物质发电技术论文

生物质发电技术论文 摘要：生物质能作为可再生的清洁能源，将其用于发电，不仅可以解决日趋增大我国的供电需求、能源缺乏及环境污染等问题，同时可以有利于解决三农问题，提高农民收入，具有广阔的应用前景。 前言 在社会经济和科学技术飞速发展的推动下，人们对能源需求量也日趋增大，而不可再生能源有限，能源衰竭和环境污染成为世界各国面临的主要生存危机[1]。探寻安全环保无污染的、可再生的替代性新型能源是当今社会研究的热门课题之一。在这些新型的清洁能源中，太阳能、风能及水能由于受到时间、季节及地理位置等自然条件的影响，其不稳定性很大程度阻碍了其发展[2]。 生物质可再生能源总量巨大；环境友好，与煤炭石油相比，生物质资源的硫、氮含量低，对环境污染小，二氧化碳即排放量近似为0；其开发利用能与传统化石燃料具有很好的兼容性。生物质能源由于具有可再生、绿色环保及良好的兼容性（煤粉炉共燃生物质技术）等特点，有望替代传统的化石燃料发电（火力发电），因此生物质发电技术的研究受到人们极大的关注。我国生物质资源丰富，人口众多耗电量大，然而我国生物质发电技术仍处于起步阶段，因此开发生物质能发电的技术对我国供电、节能减排及可持续发展都有深远的意义。 1生物质发电技术的研究现状 生物质发电技术是采用燃烧、气化及发酵等方式将生物质资源转化为电能的一种技术，作为新型的可替代型新能源，生物质发电技术引起全世界人们的关注及研究。生物质发电是分布式发电系统，能很好的解决供电的质量及安全，也可以解决传统单一供电的各种弊端。 国外发达国家生物质发电技术发展起步较早、发展较快，生物质能在这些国家的总能耗迅速增加。欧洲是生物质发电技术的发源地，而且发展迅速，新技术不断出现，并向其他国家提供了技术及生产设备上的支持。美国后来居上，目前在生物质发电技术处于世界领先地位，生物质发电站有1000多家，装机容量（2010年，13000MW）及年发量世界之最。 我国对生物质发电技术研究起步较晚，直到1987年，我国才开始尝试利用生物质（甜菜渣或蔗渣）发电。目前全国已建成投产的和在建的生物质发电厂还不到50家，大规模的生物质发电厂就更少了，装机容量约为550MW（2010年）。目前，

振动理论课后答案

1-1一个物体放在水平台面上，当台面沿铅垂方向作频率为5 Hz的简谐振动时，要使物体不跳离平台，对台面的振幅应有何限制? 解：物体与桌面保持相同的运动，知桌面的运动为 ， x=A sin10πt； 由物体的受力分析，N = 0（极限状态） 物体不跳离平台的条件为：； 既有， , 由题意可知Hz，得到，mm。 1-2有一作简谐振动的物体，它通过距离平衡位置为cm及cm 时的速度分别为20 cm/s及cm/s，求其振动周期、振幅和最大速度。解： 设该简谐振动的方程为；二式平方和为 将数据代入上式： ； 联立求解得 A=10.69cm；1/s；T=s 当时，取最大，即： 得：

答：振动周期为2.964s；振幅为10.69cm；最大速度为22.63m/s。 1-3 一个机器内某零件的振动规律为 ，x的单位是cm，1/s 。这个振 动是否为简谐振动?试求它的振幅、最大速度及最大加速度，并用旋转矢量表示这三者之间的关系。 解： 振幅A=0.583 最大速度 最大加速度 1-4某仪器的振动规律为。此振动是否为简谐振动?试用x- t坐标画出运动图。 解：因为ω1=ωω2=3ω,ω1≠ω2.又因为T1=2π/ω T2=2π/3ω，所以，合成运动为周期为T=2π/3ω的非简谐运动。两个不同频率的简谐振动合成不是简谐振动，当频率比为有理数时，可合称为周期振动，合成振动的周期是两个简谐振动周期的最小公倍数。 1-5已知以复数表示的两个简谐振动分别为和，试求它们的合成的复数表示式，并写出其实部与虚部。 解：两简谐振动分别为，， 则：=3cos5t+3isin5t =5cos(5t+)+3isin(5t+) 或； 其合成振幅为：=

振动问题的发展简史

音乐是成为人类展示情感的最佳表达方式之一。人类对振动现象的了解和利用有着漫长的历史 0-1 振动力学发展简史 振动现象的“利”与“害” Tacoma吊桥探险者一号卫星振动落砂机

庄子》 记载了共振现象 振动理论的发展简况 毕达哥拉斯（Pythagoras ） 实验观测到弦线振动发出的声音与弦线长度、直径和张力的关系公元前6世纪 公元16世纪 伽利略（Galilei,G ） 发现了单摆的等时性并利用其自由落体公式计算单摆的周期 注意到单摆大幅摆动对等时性的偏离 两只频率接近时钟的同步化两类非线性现象 公元17世纪 惠更斯（Huygens,C)

.梅森（Mersenne,M) 在实验基础上系统地总结了弦线振动的频率特征 公元18世纪欧拉（Euler,L) ☆建立并求解了单摆在有阻尼介质中运动的微分方程 ☆研究无阻尼简谐受迫振动，从理论上解释了共振现象 ☆对n 个等质量质点由等刚度弹簧的连接系统列出微分方程并求出精确解，从而发现系统振动时各界简谐振动的叠加 1728年1739年1747年 1678年1687年奠定了振动力学的物性和物理基础 牛顿(Newton,I)发表的运动定律 胡克(Hooke,R)发表的弹性定律

（Lagrange,J.L.) ☆从驻波解推得行波解(严格的数学证明在1811年Fourier 提出函数的级数展开理论后完成)☆建立了离散系统振动一般理论1759年 1762年伯努利（Bernoulli,D.I) 采用无穷阶模态叠加方法得到弦线振动的驻波解 1759年 欧拉（Euler,L.)研究梁的横向振动，导出不同边界条件量的频率方程和模态函数 1744年1751年 伯努利（Bernoulli,D.I) 达朗贝尔(d ’Alembert,J.le R) 采用偏微分方程描述弦线振动而得到波动方程并求出行波解 1746年

光伏发电综述

光伏发电综述 摘要：人类对能源安全的担忧和环境恶化的焦虑，使得充分利用可再生能源已经成为全球共识。以 半导体光生伏打效应为基础的光伏发电技术，能满足人类的需要。太阳能光伏发电作为一种即清洁 又环保的绿色能源，是急需的能源补充，又是未来能源结构的基础。本文介绍了太阳能光伏发电的 原理、光伏发电系统的运行方式及大规模光伏发电对电力系统影响。 关键词：光伏发电；光伏系统；电力系统；综述 Summarization of PV Generation HONG Jia-rong College of energy resources, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China Abstract:The human concern for energy security and environmental deterioration, anxiety, makes full use of renewable energy has become a global consensus. Photovoltaic power generation technology to the photovoltaic effect as the foundation, can satisfy human needs. Solar photovoltaic power generation as a clean and environmentally friendly green energy, is in urgent need of energy supplement, is the basis of energy structure of the future. This paper introduces the influence of operation mode and principle, photovoltaic system of solar photovoltaic power generation and generation of large-scale photovoltaic power system. Key words: Photovoltaic power generation; Photovoltaic system; Power system; Review 人类对化石能源枯竭、能源安全和环境恶化的担忧导致对清洁、可再生能源的需求增大，许多国家已经做出大规模开发利用太阳能发电、风力发电的决策和规划，一个以新能源发电为标志的电力系统新时代正在到来。 研究和实践表明，太阳能是资源最丰富的可再生能源，它分布广泛，可再生，不污染环境，是国际公认的理想替代能源。在长期能源战略中，太阳能光伏发电将成为人类社会未来能源的基石，世界能源舞台的主角。它在太阳能热发电、风力发电、海洋发电、生物质能发电等许多可再生能源中具有更重要的地位。现在世界上许多国家都加大了对太阳能光伏发电技术的研究，并制定了相关的政策鼓励太阳能产业的发展。近几年，世界太阳能电池组件的年平均增长率为33 %，光伏产业已成为当今发展最迅速的高新技术产业之一。 1 全球的能源局势 据国际能源权威年鉴《BP世界能源统计2005》6月发布的数据显示，2004年世界一次能源消耗量为1 . 02×1010t石油当量。到2005年底，世界石油可采量为45年，天然气可采量为61年，煤炭可采量为230年。图1为我国与世界主要常规能源储量预测图。 从图1可以看出，全球常规能源可开采量已屈指可数。中国的常规能源远远低于世界平均水平，约为世界总储量的10%。从长远来看，太阳能将是未来人类主要的能源来源，可以无限期使用，因此世界上许多发达国家和部分发展中国家都十分重视太阳能在 未来能源供应中的重要作用。太阳能光伏发电与传统发电方式相比具有下列优点： （1）数量巨大。每年到达地球表面的太阳辐射能约为1 . 8×1014t标准煤，即约为目前全世界所消费的各种能量总和的1 × 104倍。 （2）清洁干净。太阳能安全卫生，对环境无污染，不损害生态环境，是当之无愧的“清洁能源”。 （3）获取方便。太阳能分布广泛，既不需开采和挖掘，又不用运输，对解决边远山区以及交通不便的乡村、海岛的能源供应具有很大的优越性。

生物质发电技术

生物质发电技术 1．概述 我国生物质能资源非常丰富，农作物秸秆资源量超过7.2亿t，其中6.04亿t可作能源使用。秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源，如果将这些秸秆资源用于发电，相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h，年发电量为4500亿kWh。秸秆为低碳燃料，且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低，是一种较为“清洁”的燃料，在有效的排污保护措施下发展秸秆发电，会大大地改善环境质量，对环境保护非常有利。在农村推广实施秸秆发电技术，在节省不可再生资源、缓解电力供应紧张等方面都具有特别重要意义。 1.1 我国利用秸秆发电的市场分析 目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用，已引起世界各国政府和科学家的关注。它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，我国生物质能发电装机容量要超过：300万kw。因此，从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展，加快了技术商业化的进程。随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高，既有经济、社会效益，又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔。 根据国家对可再生能源发电的一系列优惠政策，秸秆发电厂所发电量由电网全额收购；上网电价经当地省政府价格主管部门按现行电价政策提出上报国家发展和改革委员会核批后，一般在0.50～0.60元左右；进口设备的关税和进口环节增值税全免，同时，各地方省市还因地制宜地制定了其它的补贴政策。这些政策的出台为秸秆发电在农村的推广利用提供了有力的保障。可以预见，在我国农村推广生物质能秸秆发电技术市场广阔，前景光明。2．生物质秸秆发电秸秆燃烧方式： 2.1秸秆直接燃烧发电 直接燃烧发电的过程是：生物质与过量空气在锅炉中燃烧，产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生出的高温高压蒸汽在蒸汽轮机中膨胀做功发出电能。 秸秆直接燃烧发电技术已基本成熟，进入推广阶段，这种技术在规模化情况下，效率较高，单位投资也较合理；但受原料供应及工艺限制，发电规模不宜过大，一般不超过30MW。 2.2 秸秆混燃发电 混合燃烧发电包括：直接混合燃烧发电、间接混合燃烧发电和并联混合燃烧发电，其中直接混合燃烧发电是主要的应用方式。直接混合燃烧发电是将秸秆燃料与化石燃烧在同一锅炉内混合燃烧产生蒸汽，带动汽轮机发电。 2.3 气化发电 气化发电是在气化炉中将秸秆原料气化，生成可燃气体，经过净化，供给内燃机或小型燃气轮机，带动发电机发电。一般规模较小，多数不大于6MW。 3. 生物质能秸秆发电的工艺流程 3.1 秸秆的处理、输送和燃烧 发电厂内建设独立的秸秆仓库，秸秆要测试含水量。任何一包秸秆的含水量超过25％，则为不合格。在欧洲的发电厂中，这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现。在国内，可以手动将探测器插入每一个秸秆捆中测试水分，该探测器能存储99组测量值，测量完所有秸秆捆之后，测量结果可以存入连接至地磅的计算机。然后使用叉车卸货，并将运输货车的空车重量输入计算机。计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸秆的净重。 货车卸货时，叉车将秸秆包放入预先确定的位置；在仓库的另一端，叉车将秸秆包放在

振动理论及应用期末复习题题

2008年振动力学期末考试试题 第一题（20分） 1、在图示振动系统中，已知：重物C 的质量m 1，匀质杆AB 的质量m 2，长为L ，匀质轮O 的质量m 3，弹簧的刚度系数k 。当AB 杆处于水平时为系统的静平衡位置。试采用能量法求系统微振时的固有频率。 解： 系统可以简化成单自由度振动系统，以重物C 的位移y 作为系统的广义坐标，在静平衡位置时 y ＝0，此时系统的势能为零。 AB 转角：L y /=? 系统动能： m 1动能：2112 1 y m T = m 2动能：2222222 22222)3 1(21))(31(21)31(2121y m L y L m L m J T ====? ω m 3动能：2322 32333)2 1(21))(21(2121y m R y R m J T ===ω 系统势能： 221)2 1 (21)21(y k y g m gy m V ++-= 在理想约束的情况下，系统的主动力为有势力，则系统的机械能守恒，因而有： E y k gy m gy m y m m m V T =++-++= +2212321)2 1 (2121)2131(21 上式求导，得系统的微分方程为： E y m m m k y '=+++) 2 1 31(4321 固有频率和周期为： ) 2 131(43210m m m k ++= ω 2、质量为m 1的匀质圆盘置于粗糙水平面上，轮缘上绕有不可伸长的细绳并通过定滑轮A 连在质量为m 2的物块B 上；轮心C 与刚度系数为k 的水平弹簧相连；不计滑轮A ，绳及弹簧的质量，系统自弹簧原长位置静止释放。试采用能量法求系统的固有频率。 解：系统可以简化成单自由度振动系统，以重物B 的位移x 作为系统的广义坐标，在静平衡位置时 x ＝0，此时系统的势能为零。 物体B 动能：2212 1 x m T =

振动力学课程论文

振动力学课程读书报告 学号： 姓名：

一、历史演变的简述 结构动力学作为振动理论在工程结构中的应用，是与振动理论的研究同时开始的，在这个领域内早期有影响的著作是德国K-Hohenemser和W-Prager的《结构动力学》，土建工程地震研究和飞机结构动力学是结构动力学早期应用的领域，后来这方面的论文和著作犹如雨后春笋，非常广泛和丰富。近几十年来结构动力学经过了深刻的变化，形成了现代结构动力学。 土木工程中历史上多次桥梁的重大事故使工程界很早就开始了桥梁的振动研究，建筑工程中地震灾害的惨痛教训迫使工程界一开始就把注意力集中到建筑物地震响应的预估上。航海事业的发展导致船舶结构动力学的形成，使人们开始研究板壳的振动。航空和航天工程中由于超声速高空飞行、导弹和航天器的特殊要求，已经把结构动力学作为飞机、火箭和航天器动力设计的基础。对于“结构”的概念，原来指土建的结构如梁、板、刚架、连续梁、拱、烟囱、水塔、厂房排架及筒仓等弹性体和塑性体构成的结构系统。接着扩展到航空的飞机结构、航海的船舶结构，包括了板壳及组合结构。后来又扩展到机械结构，例如轴、齿轮、连杆、支架及机架等三维元式的结构。随着振动理论在工程中应用的日益深入，在分析系统的动力学时把机器的机构以至整个机组系统都作为一个广义的结构系统来进行研究。此外，结构的概念也扩展到地质结构和岩石结构，甚至包括了各种接触问题。所以从现代结构动力学的观汽来看，只要可以从数学形式上可以抽象为弹性力学中一维元、二维元或三维元的系统都可以看作广义的结构系统。 组成结构的材料可以是弹性、塑性及脆性材料，如钢铁、有色金属、木材、橡胶、混凝土、钢筋混凝土、岩石、泥土、高分子聚合物及复合材料等。这些材料，有线性的也有非线性的，另外结构系统的组合特性也就是装配特性也有非线性和线性的差别，因此结构系统由其材料和装配特性决定可以是线性系统也可以是非线性系统，描述结构系统的微分方程也就有线性微分方程和非线性微分方程。结构动力学应包括线性振动和非线性振动。严格地说，工程结构系统的响应都是随机的，只是当随机的因素很微弱时才当作确定性振动来分析。

生物质固化技术

生物质压缩成型技术 中国拥有丰富的生物质能资源，目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物、城市固体有机垃圾等。生物质能是唯一的一种既可再生，又可储存与运输的能源。我国生物质资源丰富，总量达9亿多吨，但存在能量密度低、生产具有季节性、资源分散、运输难、储运损耗大等缺点，成为制约我国生物质规模化利用的主要瓶颈。生物质固化技术是指具有一定粒度的农林废弃物干燥后在一定的压力作用下，可连续挤压制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料的加工工艺，该技术大大提高了单位体积燃料的品质，便于储存和运输。 生物质压缩成型原理植物细胞中含有纤维素、半纤维素和一定量的木质素。其中具有一定含水率的纤维素在力的作用下可以形成一定的形状，而木质素具有胶黏作用。当温度达到70～100℃时，木质素开始软化，并有一定的黏度，当达到200～300℃时，呈熔融状，黏度变高，此时若施加一定的外力，可使它与因受热分子团变形的纤维素紧密粘结，并与相邻颗粒互相胶接，使体积变小，密度增大，取消外力后，由于非弹性或粘弹性的纤维分子间的相互缠绕和绞合，其仍能保持给定形状，冷却后强度进一步增加，成为成型燃料。

生物质压缩成型工艺一般流程为：生物质收集、粉碎、脱水、预压、压缩、加热、保型、切割、包装、储存运输。（1）生物质收集是十分重要的工序。在工厂加工的条件下要考虑三个问题：一是加工厂的服务半径；二是农户供给加工厂原料的形式是整体式还是初加工包装式；三是原料的枯萎度，也就是原料在田间经风吹、日晒，自然状态的脱水程度。（2）粉碎一般高压设备的颗粒可以适当大些，10mm 左右为好；中、低压应小些，但螺旋式设备不能小于2mm，否则要影响密度和生产率。（3）脱水成型中水分含量很重要，国内外使用的都是经验数据，不是理论计算数据。水分含量超过经验上线值时，加工过程中，温度升高，体积突然膨胀，易产生爆炸，造成事故；若水分含量过低，会使成型成为问题。因此生物质原料粉碎后，要一个脱水程序。（4）预压预压是为了提高生产率，即在推进器“进刀”前把松散的物质预压一下，然后退到成型模前，被主推进器推到“模子”中压缩成型。预压多采用螺旋推进器、液压推进器。（5）压缩目前我国最常用的是螺旋挤压式成型。螺旋挤压式成型机利用螺杆挤压生物质,靠外部加热,维持成型温度为150～300℃使木质素、纤维素等软化,挤压成生物质压块。（6）保型该程序是在生物成型后的一般套筒内进行的，其内径略大于压缩成型的最小部位直径，以便使已成型的生物质消除部分应力，随着温度的降低，使形状固定下来。

论文分类号查询

论文分类号查询 中图法分类号与中图分类法查询 生物科学属于Q类，医学类属于R类，可以直接转至Q或R类查询 A 马克思主义、列宁主义、毛泽东思想 A1 马克思、恩格斯着作 A2 列宁着作 A3 斯大林着作 A4 毛泽东着作 A49 邓小平着作 A5 马克思、恩格斯、列宁、斯大林、毛泽东、邓小平着作汇编 A7 马克思、恩格斯、列宁、斯大林、毛泽东、邓小平生平和传记 A8 马克思主义、列宁主义、毛泽东思想邓小平理论的学习和研究 -------------------------------------------------------------------------------- B 哲学 B0 哲学理论 B1 世界哲学 B2 中国哲学 B3 亚洲哲学 B4 非洲哲学 B5 欧洲哲学 B6 大洋洲哲学 B7 美洲哲学 B80 逻辑科学（总论） B81 逻辑学 B82 伦理学 B83 美学 B84 心理学 B9 无神论、宗教 -------------------------------------------------------------------------------- C 社会科学总论 C0 社会科学理论与方法论 C1 社会科学现状及发展 C2 社会科学机构、团体、会议 C3 社会科学研究方法 C4 社会科学教育与普及 C5 社会科学丛书、文集、连续性出版物 C6 社会科学参考工具书

C8 统计学 C91 社会学 C92 人口学 C93 管理学 C[94] 系统科学 C95 民族学 C96 人才学 C97 劳动科学 -------------------------------------------------------------------------------- D 政治、法律 D0 政治理论 D1 共产主义运动 D2 中国共产党 D3 各国共产党 D4 工人、农民、青年、妇女运动与组织 D5 世界政治 D6 中国政治 D73/77 各国政治 D8 外交、国际关系 D9 法律 -------------------------------------------------------------------------------- E 军事 E0 军事理论 E1 世界军事 E2 中国军事 E3/7各国军事 E8 战略学、战役学、战术学 E9 军事技术 E99 军事地形学、军事地理学 -------------------------------------------------------------------------------- F 经济 F0 政治经济学 F0-0 马克思主义政治经济学（总论） F01 经济学基本问题 F02 前资本主义社会生产方式 F03 资本主义社会生产方式 F04 社会主义社会生产方式 F05 共产主义社会生产方式 F06 经济学分支学科

新能源研究综述

新能源发展状况研究综述 摘要：进入21世纪，保护环境和可持续发展成为时代的主题，传统能源作为不可再 生资源不仅带来严重的环境问题而且其不可再生性也限制了传统能源的使用。因此，优先发展新的清洁能源成为世界各国面临的重大任务。风能、水能、太阳能和生物质能不仅不会污染环境而且储量丰富可以循环利用。本文重点研究了国内外新能源的发展状态和使用情况。关键词：风能；水能；光电产业；生物质能 1前言 近年来，能源危机已经是一个人类共同面临的世界性难题。20世纪的两次界范围内的石油危机，使人们意识到寻求和发展可以替代化石燃料的其他能源的重要性和紧迫性。中国的经济建设迅速发展使能源消耗爆发式增长，如果要减轻中国对石油和天然气进口的依赖, 可再生能源将作为主要补充能源之一。此外，大规模开发利用石化能源也带来气候变化、环境污染等问题。2007年2月2日，联合国气候变化专门委员会(IPCC) 于法国巴黎公布了《气候变化2007：科学基础:》的《决策者摘要》，浓缩了全球几千位科学家在过去6 年对气候变化的成因、程度和未来变化预测的最权威共识。摘要预计，按目前进展趋势，在最坏的情况下，到21 世纪末全球平均气温就可能陡升6.4度。因此，世界上许多国家都把发展可再生能源作为实现可持续发展的重要选择。2005 年 2 月，《京都议定书》正式生效,，成为各国尤其是欧洲发展可再生能源的新动力。截止到2005年底,全球已有35 个发达国家和100个发展中国家制定了可再生能源的发展目标。2005 年2 月28日中国第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》，于2006 年1 月1 日开始实施，成为实施可再生能源发电固定电价政策的第6个发展中国家。中国在2005年11 月组织召开了有80 多个国家参加的“2005国际可再生能源大会”会上提出了促进全球可再生能源发展行动的《北京宣言》，中国在发展可再生能源方面的行动为世界瞩目。2006年2月9日国务院出台的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中明确提出：到2020年，可再生能源在中国能源结构中的比重将达到16%。 目前，被广泛使用的可再生能源有风能、水电、光伏发电和生物质能。风能是地球表面大量空气流动所产生的动能，由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风，风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。水能是一种可再生资源，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源，水能或称为水力发电，是运用水的势能和动能转换成电能来发电的方式。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。

生物质发电技术分析比较

第２６卷第３期２００８年６月 可再生能源 ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｖ０１．２６Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２００８生物质发电技术分析此较 吴创之，周肇秋，马隆龙，阴秀丽 （中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广东广州５１０６４０） 摘要：文章主要对三类生物质发电技术进行了分析比较。生物质混烧发电技术在已有燃煤电站的基础上将生物质与煤混烧发电。投资成本是三类技术中最少的，但可能降低原燃煤电站效率。由于低热值燃气轮机技术尚未成熟，因此生物质气化发电技术仅适用于１０ＭＷ以下中小规模发电系统，气化一余热发电系统效率较高，特别适用于５－６ＭＷ的发电系统。生物质直接燃烧发电技术比较成熟，但在小规模发电系统中蒸汽参数难以提高，只有在大规模利用时才具有较好的经济性。比较适合于１０ＭＷ以上的发电系统。 关键词：生物质；发电；分析 中图分类号：ＴＫ６；ＴＭ６１９文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１－５２９２（２００８）０３—００３４埘 Ｊ１－－１■■‘－■ｌ－ｏ ＵｏｍｏａｒａｔｔｖｅｓｔｕｄｙＯｎｂｌｏｍａｓｓＤｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＷＵＣｈｕａｎｇ－ｚｈｉ，ＺＨＯＵＺｈａｏ－ｑｉｕ，ＭＡＬｏｎｇ－ｌｏｎｇ，ＹＩＮＸｉｕ—ｌｉ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙａｎｄＧａｓＨｙｄｒａｔｅｏｆＣＡＳ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｅｒｇｙＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆｂｉｏｍａｓｓｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｃｏｆｉｒｉｎｇｏｆｂｉｏｍａｓｓｗｉｔｈｃｏａｌｉｎｅｘｉｓｔｉｎｇｐｏｗｅｒｂｏｉｌｅｒｓｉｓｃｏｎｓｉｄ·ｅｒｅｄｔｏｂｅｔｈｅｍｏｓｔｅｃｏｎｏｍｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌｏｗｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ，ｂｕｔｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｍａｙｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ．Ｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｅｃｏｎｇｍｉｃａｌｌｙｆｅａｓｉｂｌｅｉｆｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｌａｎｔｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ１０ＭＷ，ｄｕｅｔｏｇａｓ ｔｕｒｂｉｎｅｆｕｅｌｅｄｗｉｔｈｌｏｗｈｅａｔｉｎｇｖａｌｕｅｆｕｅｌｇａｓｅｓｉｓｎｏｔａｖａｉｌａｂｌｅａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｗｈｉｌｅｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ—ｅｘ—ｈａｎｓｔｅｄｈｅａｔｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓｗｉｔｈｃａｐａｃｉｔｉｅｓｏｆ５－－６ＭＷａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ．Ｂｉｏｍａｓｓ ｄｉｒｅｃｔｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎａｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈ－ ｎｏｌｏｇｙｉｓｍａｔｕｒｅｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂｕｔｉｔｉｓｏｎｌｙｆｅａｓｉｂｌｅｆｏｒｔｈｅｐｏｗｅｒｃａｐａｃｉｔｙｏｆｍｏｒｅｔｈａｎ１０ＭＷ，ｄｕｅｔｏｓｔｅａｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｂｉｏｍａｓｓｂｏｉｌｅｒｏｆｓｍａｌｌｓｃａｌｅａｒｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｂｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｍａｓｓ；ｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ａｎａｌｙｓｉｓ ０引言 随着煤、石油、天然气等常规能源的日益枯竭．可再生能源的开发与利用已受到世界各国的高度重视。生物质能是最有发展前景的可再生能源之一。它曾在人类社会发展中起到过重要的作用．目前研究人员已经开发出多种生物质能转换利用技术．其中。生物质能发电已成为生物质能现代化利用的重要方式之一。 我国是农业大国，生物质资源种类多，主要分布在广大农村地区，数量非常巨大，全国每年可利用的生物质能资源总量估计可达７亿ｔ标准煤以上（１１１２１。生物质能属于清洁能源，生物质能的利用可实现ＣＯ：零排放１３１，是替代煤、石油和天然气等矿物燃料的重要能源。通过各种能源转换技术，将生物质转化为高品位的电能，既可以满足农村紧迫的电力需求。提高农民生活水平，又可以改善农民居住环境。所以，开发利用生物质能。对于国家能源安全、ＣＯ：减排和社会可持续发展都具有重要意义。 收稿日期：２００８－－０４—０９。 基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）项目（２００３ＡＡ５１４０１０）。 作者简介：吴刨之（１９６５一），男，研究员，博士生导师，主要从事生物质能源技术的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｌｙｉｎ＠ｍｓ．ｇｉｅｃ．ａｅ．ｃｎ·３４· 万方数据