ICS 27.140
CCS F 14
GB
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z 42153—2022
波浪能转换装置预样机测试规程
Code of practice of testing of pre-prototype devices of wave energy converters
(IEC TS 62600-103:2018,Marine energy—Wave,tidal and other watercurrent converters—Part 103:Guidelines for the early stage development ofwave energy converters—Best practices and recommended procedures forthe testing of pre-prototype devices,MOD)
2022-12-30发布
2023-07-01实施
国家市场监督管理总局
发布国家标准化管理委员会
GB/Z 42153—2022
目次
前言 ………………………………………………………………………………………………………Ⅲ
1 范围 …………………………………………………………………………………………………………1
2 规范性引用文件 ……………………………………………………………………………………………1
3 术语、定义和符号……………………………………………………………………………………………1
3.1 术语和定义 ………………………………………………………………………………………1
3.2 符号 ………………………………………………………………………………………………………4
4 阶段式开发方法 ………………………………………………………………………………………………………4
4.1 通则 ………………………………………………………………………………………………………4
4.2 阶段门槛 …………………………………………………………………………………………………5
4.3 论证阶段 ………………………………………………………………………………………………5
4.4 方案阶段 …………………………………………………………………………………………………6
4.5 工程研制阶段 ……………………………………………………………………………………………………7
5 测试计划 ………………………………………………………………………………………………8
5.1 相似准则 …………………………………………………………………………………………………8
5.2 设计说明 …………………………………………………………………………………………………………9
5.3 设备选择与纲要计划 …………………………………………………………………………………………9
5.4 物理模型试验…………………………………………………………………………………………11
6 报告呈现………………………………………………………………………………………………………12
6.1 测试目标与条件…………………………………………………………………………………………12
6.2 结果呈现…………………………………………………………………………………………………12
6.3 性能指标呈现……………………………………………………………………………………………14
7 测试环境特征………………………………………………………………………………………………15
7.1 通则………………………………………………………………………………………………15
7.2 造波水池(槽)特征(论证与方案阶段)………………………………………………………………16
7.3 海试点特征(工程研制阶段)…………………………………………………………………………17
7.4 波浪特征……………………………………………………………………………………………17
8 数据采集………………………………………………………………………………………………18
8.1 信号调理…………………………………………………………………………………………………18
8.2 采样频率…………………………………………………………………………………………………18
8.3 模数信号转换与数据采集系统………………………………………………………………………18
8.4 频率响应………………………………………………………………………………………………19
8.5 数据同步…………………………………………………………………………………………………19
8.6 数据记录…………………………………………………………………………………………………19
8.7 补充测试数据记录………………………………………………………………………………19
8.8 标定因子………………………………………………………………………………………………19
8.9 仪器响应函数…………………………………………………………………………………………20
GB/Z 42153—2022
8.10 健康监测与信号验证 …………………………………………………………………………20
8.11 工程研制阶段海试数据采集的特殊需求 ………………………………………………………20
9 功率性能……………………………………………………………………………………………………20
9.1 测试目标………………………………………………………………………………………………20
9.2 功率性能测试的相似准则………………………………………………………………………20
9.3 能量转换链相似准则……………………………………………………………………………21
9.4 信号测量…………………………………………………………………………………………………22
9.5 标定与设置……………………………………………………………………………………………23
9.6 波浪参数………………………………………………………………………………………………24
9.7 性能指标…………………………………………………………………………………………24
10 运行环境中的运动学与动力学特征 ……………………………………………………………………24
10.1 测试目标 ……………………………………………………………………………………………24
10.2 测试的相似准则 ……………………………………………………………………………………25
10.3 信号测量 ……………………………………………………………………………………………26
10.4 标定与设置 ……………………………………………………………………………………………27
10.5 波浪参数 ………………………………………………………………………………………………28
10.6 性能指标 ……………………………………………………………………………………………29
11 生存环境下的运动学与动力学特征 ……………………………………………………………………29
11.1 测试目标 ……………………………………………………………………………………………29
11.2 测试的相似准则 ……………………………………………………………………………………………29
11.3 信号测量 ……………………………………………………………………………………………30
11.4 标定与设置 ……………………………………………………………………………………………30
11.5 波浪参数 ……………………………………………………………………………………………31
11.6 性能指标 ………………………………………………………………………………………32
附录A(资料性) 本文件与IEC TS 62600-103:2018的技术性差异及其原因………………………33
附录B(资料性) 阶段门槛 …………………………………………………………………………………35
B.1 通则……………………………………………………………………………………………………35
B.2 设计说明…………………………………………………………………………………………………35
B.3 门槛标准…………………………………………………………………………………………………35
B.4 不确定因子……………………………………………………………………………………………35
B.5 第三方审核……………………………………………………………………………………………36
附录C(资料性) 物理模型指南……………………………………………………………………………37
C.1 相似准则…………………………………………………………………………………………………37
C.2 测试仪器与数据采集…………………………………………………………………………………38
C.3 标定建议………………………………………………………………………………………………39
附录 D(资料性) 测试计划示例……………………………………………………………………………41
附录E(资料性) 不确定性分析 ……………………………………………………………………………42
参考文献 …………………………………………………………………………………………43
GB/Z 42153—2022
波浪能转换装置预样机测试规程
1 范围
本文件描述了波浪能转换装置预样机的最基本的测试程序及其先决条件、测试目标，定义、处理测试原始数据的方法，提供了测量传感器与数据采集软件包的选取建议。
本文件适用于亚原型尺度的波浪能转换装置(以下简称“装置”)的测试。本文件不适用于实尺原型样机的测试、能量提取系统的台架测试及利用数学模型开展的测试。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 33543.1 海洋能术语 第1部分：通用
GB/T37551 海洋能 波浪能、潮流能和其他水流能转换装置术语(GB/T 37551—2019,IEC/TS 62600-1:2011,MOD)
GB/T39571 波浪能资源评估及特征描述(GB/T 39571—2020,IEC/TS 62600-101:2015,MOD)GB/Z40295 波浪能转换装置发电性能评估(GB/Z 40295—2021,IEC/TS 62600-100:2012,
MOD)GB/T41088海洋能系统的设计要求(GB/T 41088—2021,IEC TS 62600-2:2019,IDT)
3术语、定义和符号
3.1 术语和定义
GB/T33543.1、GB/T 37551界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1 环境术语
3.1.1.1
运行海况operational sea state装置处于发电模式下的波浪条件。
3.1.1.2
风暴条件 storm conditions按照GB/T41088中规定的以重现期描述的海况。
3.1.1.3
规则波 regular wave
仅包含单频波的波列。
3.1.1.4
不规则波irregular wave包含不同频率波，且具有随机性的波列。