基于可再生能源利用的海水淡化运输船.pptVIP

基于可再生能源利用的海水淡化运 输船 小组成员：王宇、韩颖骏 李子凡、刘凯 指导老师：史冬岩 马勇 汇报人：赵小林 作品来源：国家级立项和准备发表的专利 学院和班级:船舶工程学 团队：工程之家 我要淡水和电 岛屿上极度缺乏淡水与电力，制约了岛屿的发展！！！ 传统的方法是从大陆装载淡水与电力在输送至岛屿 能耗太高 往返一次时间较长 运输非常不及时 原来我身边这么多资源 S1 风能、潮流能、太阳能 电能 机械场 S4 淡水 海水 电场 F2 S5 S4 F1 S1 S2 （1）在岛屿上建立各种发电站和海水淡化站，各种材料都有从大陆运输，难度较大，成本太高 （2）定期需要工作人员的维护与管理，后期的运行成本更是高 技术矛盾1：如果建立各种发电站和海水淡化站，那么制造难度大，成本高。技术矛盾2：如果建立各种发电站和海水淡化站，那么后期的管理与维修难度较大。 技术矛盾 表中交叉点 推荐原理 原理名称 生产率/制造力 39/32 35 性能转换法 28 系统替代法 2 提取法 24 中介法 技术矛盾 表中交叉点 推荐原理 原理名称 生产率/自动化水平 39/28 35 性能转换法 22 变害为利法 18 机械振动法 39 惰性环境法 这些原理建议的解决方法是抽取系统中的风能发电设备、太阳能发电设备、潮流能发电设备、海水淡化装置安装在可移动的运输船上，实现可移动。 问题：运输船的体积是一定的，要想提高太阳能的发电量，通常的做法是增加太阳能片的数量，将其加在船的甲板上、上层建筑上或者船舷两侧。 但这样做会占用太多的甲板空间，还会导致船体结构的稳定性降低，船的制造难度增大！！！ 如何增大吸收太阳能的面积 技术矛盾 表中交叉点 推荐原理 原理名称 静物面积/可靠性 6/27 32 色彩法 25 性能转换法 40 复合材料法 4 非对称法 技术矛盾 表中交叉点 推荐原理 原理名称 静物面积/可制造性 6/32 40 复合材料法 16 部分超越法 技术矛盾1：如果增加太阳能片的面积，系统的可靠性减少。技术矛盾2：如果增加太阳能片的面积，系统的可制造性降低。 性能转换法—改变太阳能片的物理状态 复合材料法--用组合物来代替同类物质 太阳能风帆 将太阳能片做成柔性的或者是粉状的贴在帆布上，做成可以吸收太阳能的帆布，既增加了吸收太阳能的面积又不占用船的空间，并且不会影响风帆的正常工作，风帆的迎风角通过电脑控制。 （1）风力发电机的噪音太 大，影响船员的正常生活 （2）容易产生安全隐患。 物理矛盾分析通过对问题的分析可知此问题可以转换为物理矛盾：既希望风力发电装置存在，又不希望其存在！ 采用空间分离原理 分离原理 发明原理 空间分离 1,2,3,4,7,13,17,24,26,30 时间分离 9,10,11,15,16,18,19,20,21,29,34,37 条件分离 1,5,6,7,13,14,22,23,25,27,33,35 整体与部分分离 12,28,31,32,35,36,38,39,40 “24中介法”提示找一物体将叶片和船体 “1分离法”提示将风力发电装置分开 “2提取法”提示将风力发电叶片分离出来 “17多维法”提示可以将叶片升到空中 “7套叠法”提示可以用钢绳或其他物体穿 过叶片联系起来。 最终方案 将风力发电叶片通过伞状风筝升到空中，叶片可以隔一定距离放置一个。叶片发来的电用导线传送至船上的相关设备。通过船上的控制装置可以调节伞状风筝的高度和角度。 优势 这样以来，叶片升到了空中， 不会占用船上的空间，减少了噪 音和安全隐患。 高空风力更大，发电效 率会提高，并且伞状风筝升 到空中之后可以助推船舶前进。 普通升力式叶片的轨迹为圆形，在每个不同的位置叶片与水流的夹角都不一样，这就导致在不同的位置叶片获能系数的不同，从而导致发电效率的不同。一个叶片在转动一周的过程中与来流的夹角不停地变化，发电效率也随之改变。 增大可变攻角 增加叶片长度 技术矛盾1：如果增加叶片的长度，则系统的动物长度增加。技术矛盾2：如果提高叶片的可控攻角，则系统的复杂性将增加。 技术矛盾 表中交叉点 推荐原理 原理名称 生产率/装置复杂性 39/36 12 等势原理 17 多维原理 28 机械系统替代原理 24 中介原理 技术矛盾 表中交叉点 推荐原理 原理名称 生产率/控