一種利用波浪能的阻力型葉輪發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種利用波浪能的發(fā)電裝置，具體涉及一種利用波浪能的立軸式阻力型的葉輪發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，發(fā)電的類型可分為風(fēng)力發(fā)電、火力發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能發(fā)電、核能發(fā)電、潮汐發(fā)電等。在各種清潔能源中，水力發(fā)電作為一種取之不盡又無污染的能源，一直以來都受到人們的青睞。海洋蘊藏大量能量，包括波浪能、潮汐能、海洋溫差能、鹽梯度能、洋流能等。而波浪能作為海洋能源中最豐富、最普遍、能量密度比較高的能源之一，占海洋能源的比重最大，并得到了廣泛的利用。波浪能具有的特點是，不但水流往前或者往后運動，同時伴隨著浪的存在，水面有上下的波動。然而，常見的沿岸式波浪能發(fā)電裝置往往僅利用單一的水流推力或水面的上下波動，未能很好的將兩者進行綜合利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]實用新型目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供了一種同時可以利用水流前進和波浪上下涌動的利用波浪能的阻力型葉輪發(fā)電裝置。
[0004]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的方案是:
[0005]—種利用波浪能的阻力型葉輪發(fā)電裝置，其特征在于:包括基座、與基座鉸接的支架以及設(shè)置在所述支架前端的阻力型葉輪，在所述支架上還設(shè)置有一使所述阻力型葉輪位于設(shè)定水深的浮體。
[0006]在所述基座前設(shè)有緩沖裝置，緩沖裝置的上端與所述支架連接。
[0007]所述支架包括兩根連接桿，所述阻力型葉輪設(shè)置在所述兩根連接桿的前端。
[0008]所述浮體為弧形浮板。
[0009]所述阻力型葉輪的葉片為S型葉片。
[0010]葉輪采用立軸式S型葉輪，水平放置。整個葉輪常浸沒在水面下，如果水面平靜，那么葉輪可以直接利用海水流動的動能，來轉(zhuǎn)化成電能。
[0011]現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)往往僅單一利用波浪的能量或者水流的能量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型通過往復(fù)式運動的效果，充分利用了波浪能量和水流流動的動能，通過疊加葉輪的轉(zhuǎn)速和繞基座的角速度，使得進入葉輪流體的有效速度增加，增大了葉輪的合成速度，從而提高了發(fā)電效率，實現(xiàn)對波浪能的有效利用。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是圖1的俯視圖；
[0014]圖3是當(dāng)波浪襲來時，葉片的速度分析圖；
[0015]圖4是當(dāng)波浪退去時，葉片的速度分析圖。
[0016]圖中標(biāo)記如下:1.葉片;2.主軸;3.連接桿;4.弧形浮板;5.緩沖裝置;6.基座。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0018]如圖1所示，葉片1通過支撐結(jié)構(gòu)固定在主軸2上，葉片1的展向方向與主軸2平行，構(gòu)成立軸式S型旋轉(zhuǎn)葉輪。主軸2長度大于葉片長度，通過軸承將主軸固定在連接桿3上。葉片1和主軸2構(gòu)成的葉輪常浸沒在水面下，依靠葉片的阻力來推動葉片旋轉(zhuǎn)，這樣可以充分利用海水流動的動能。
[0019]如圖1所示，本實用新型還在連接桿之間，葉片的后方，設(shè)置了一個弧形浮板4，利用弧形浮板產(chǎn)生較大的浮力，來克服自身的重力、葉輪的重力以及連接桿的重力，最終弧形浮板4始終漂浮于水面。
[0020]如圖1所示，兩根連接桿3另一端與基座6鉸接，基座6前設(shè)有緩沖裝置5，與連接桿3固定。緩沖裝置用于限制下沉位置以及上抬位置，防止連接桿撞到基座或整個裝置抬升過高。
[0021]如圖1所示，立軸式葉輪采用S型葉片，在無浪季節(jié)，葉輪吸收海水流動的動能，將葉片旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)化為電能。
[0022]如圖3所示，當(dāng)有浪推向岸邊的時候，海流本身向岸邊基座6方向流動，此時葉片旋轉(zhuǎn)吸收海流流動的動能。同時，波浪使水平面提高，升高的水位抬高了浮在水面上的弧形浮板4。在連接桿的限制下，弧形浮板帶動葉片和主軸，以基座為圓心，產(chǎn)生向上的提升運動U。相對于葉輪，流體以下沉的U方向進入葉輪。這樣，此時橫向流動流速V和向下流動速度U疊加，產(chǎn)生斜向下的W速度，這個速W度大于橫向流動流速V，吸收了海流流動的動能和波浪的能量。
[0023]如圖4所示，如果浪退去離開岸邊時，海流本身向遠離岸邊基座的方向流動，此時葉片旋轉(zhuǎn)吸收海流流動的動能，葉片逆時針旋轉(zhuǎn)。同時波浪退去或這一波浪平息的時候，水面高度下降。下降的水面使得弧形浮板的浮力減小，在自身重力、葉輪的重力以及連接桿的重力作用下，弧形浮板帶動葉片和主軸，使得葉輪以基座為圓心，產(chǎn)生向下的下沉運動。相對于葉輪，流體以上升U’的方向進入葉輪。這樣，此時橫向流動流速V’和向上流動速度U’疊加，產(chǎn)生斜向上的速度W’，這個速度W’大于橫向流動流速V’，吸收了海流流動的動能和波浪的能量。
[0024]隨著波浪來來往往，不斷涌動，葉輪始終處于這樣的上下起伏的運動中。
[0025]本實用新型充分利用了波浪能量和水流流動的動能，使得進入葉輪流體的有效速度增大，有效提高了發(fā)電效率，實現(xiàn)了對波浪能的有效利用。
【主權(quán)項】
1.一種利用波浪能的阻力型葉輪發(fā)電裝置，其特征在于:包括基座、與基座鉸接的支架以及設(shè)置在所述支架前端的阻力型葉輪，在所述支架上還設(shè)置有一使所述阻力型葉輪位于設(shè)定水深的浮體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻力型葉輪發(fā)電裝置，其特征在于:在所述基座前設(shè)有緩沖裝置，緩沖裝置的上端與所述支架連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻力型葉輪發(fā)電裝置，其特征在于:所述支架包括兩根連接桿，所述阻力型葉輪設(shè)置在所述兩根連接桿的前端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻力型葉輪發(fā)電裝置，其特征在于:所述浮體為弧形浮板。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻力型葉輪發(fā)電裝置，其特征在于:所述阻力型葉輪的葉片為S型葉片。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用波浪能的阻力型葉輪發(fā)電裝置，其特征在于：包括基座、與基座鉸接的支架以及設(shè)置在所述支架前端的阻力型葉輪，在所述支架上還設(shè)置有一使所述阻力型葉輪位于設(shè)定水深的浮體；在所述基座前設(shè)有緩沖裝置，緩沖裝置的上端與所述支架連接。本實用新型通過往復(fù)式運動的效果，充分利用了波浪能量和水流流動的動能，通過疊加葉輪的轉(zhuǎn)速和繞基座的角速度，使得進入葉輪流體的有效速度增加，增大了葉輪的合成速度，從而提高了發(fā)電效率，實現(xiàn)對波浪能的有效利用。
【IPC分類】F03B3/12, F03B13/14
【公開號】CN205064172
【申請?zhí)枴緾N201520744300
【發(fā)明人】劉玄, 趙振宙, 田晨, 許波峰, 陳潘浩, 曾冠毓, 嚴(yán)暢, 陳景茹, 李濤
【申請人】河海大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月23日