CN101576048A - 提高海流能出力的增速管 - Google Patents

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董志勇
张旭
王立
韩伟
李晓鹏
朱芳
俞小伟
颜效凡
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Abstract

提高海流能出力的增速管，包括一圆形管体，所述的管体的直径从入口端到出口端由大到小连续变化，所述的增速管固定于涡轮机的叶轮前方。本发明具有结构简单、易于安装、便于维护、性能稳定、经济耐用、水头损失小、可以显著提高流速的优点。

Description

提高海流能出力的增速管
技术领域
本发明涉及一种提高海流能出力的增速管，尤其能提高海流速度和纠正偏流角度。
技术背景
我国沿海地区人口密集，经济技术发达，沿海11个省、市、自治区人口占全国的40％，工农业总产值占全国的70％，但电力问题制约着沿海地区的经济发展。海洋能是清洁、可再生能源，采用海洋能技术发电，有利于改善能源结构，降低化石能源消耗带来的环境污染和气候变化问题。海流能是海洋能中最易获得、最具灵活性的一种能源。海流能发电不同于常规的潮汐电站，用于发电的海流能转换器既可成群地布置在海床上，亦可根据海上设施的需要悬浮于水体中，还可附于船体上为船舶航行提供动力，而且不需要建造堤坝和水库。通常，海流的速度比较缓慢，输入涡轮机的动能较低。目前，国内外对海洋能发电的研究主要集中在涡轮机叶片翼型的几何参数对转速的影响。而针对海流流速缓慢这一缺点，国内外研究比较少。同时，水平轴涡轮机本身存在不足，若要保持涡轮机转动，来流角度与叶片的最大偏差角度仅为25°，虽然海水受天体运动、潮水涨落以及海水温度变化等多种因素的影响，总是在流动着，但其来流方向却具有不确定性。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明提供一种能提高海流速度和纠正偏流角度，提高海洋能出力结构简单、易于安装、便于维护、性能稳定、经济耐用、水头损失小的提高海流能出力的增速管。
提高海流能出力的增速管，其特征在于：包括一圆形管体，所述的管体的直径从入口端到出口端由大到小连续变化；所述的增速管固定于一涡轮机的叶轮前方。
进一步，所述的管体的母线为直线。
或者，所述的管体的母线为椭圆曲线。
本发明的构思是：海流从入口端流入，流经管体时，由于管体的断面面积逐渐减小，根据连续性原理，海流流速逐渐增大，涡轮机与增速管的出口端相连接，当海流到达出口端时已具有相当高的流速，使输入涡轮机的动能增大，从而提高发电效率。
本发明具有结构简单、易于安装、便于维护、性能稳定、经济耐用、水头损失小、可以显著提高流速的优点。
附图说明
图1为本发明安装在涡轮机上的示意图
图2为本发明的第一种实施方式的示意图
图3为本发明的第二种实施方式的示意图
具体实施方式
实施例一
参照图1、2
提高海流能出力的增速管，包括一圆形管体1，所述的管体的直径从入口端11到出口端12由大到小连续变化，所述的增速管固定于一涡轮机的叶轮前方。
所述的管体1的母线为直线。
本发明的构思是：海流从入口端11流入，流经管体1时，由于管体1的断面面积逐渐减小，根据连续性原理，海流流速逐渐增大，涡轮机与增速管的出口端12相连接，当海流到达出口端12时已具有相当高的流速，使输入涡轮机的动能增大，从而提高发电效率。
管体长度相等时，根据入口端和出口端的面积比，可以将增速管分为不同的规格。
实施例二
参照图1、3
本实施例与实施例一的区别之处在于：所述的管体1的母线为椭圆曲线。
结合具体情况，进一步说明本发明：
实施例三
本实施例给出5种不同规格的母线为直线的增速管，其中出口端直径13均为150mm，长度12均为300mm，入口端直径11分别取200mm、250mm、300mm、350mm、400mm，则可得到入口端与出口端的面积比A1/A2为1.78、2.78、4.00、5.44、7.11，收缩角α分别为4.76°、9.46°、14.04°、18.43°、22.61°。本实施例中偏流角的选取分别为0°、10°、20°、30°、40°。
实施例四
本实施例给出5种不同规格的母线为椭圆曲线的增速管，其中出口端直径13均为150mm，长度12均为300mm，入口端直径11分别取200mm、250mm、300mm、350mm、400mm，则可得到入口端与出口端的面积比A1/A2为1.78、2.78、4.00、5.44、7.11，收缩角α分别为4.76°、9.46°、14.04°、18.43°、22.61°。本实施例中偏流角的选取分别为0°、10°、20°、30°、40°。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (3)

1、提高海流能出力的增速管，其特征在于：包括一圆形管体，所述的管体的直径从入口端到出口端由大到小连续变化；所述的增速管固定于一涡轮机的叶轮前方。
2、如权利要求1所述的提高海流能出力的增速管，其特征在于：所述的管体的母线为直线。
3、如权利要求1所述的提高海流能出力的增速管，其特征在于：所述的管体的母线为椭圆曲线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8955315B2 (en) 2011-03-30 2015-02-17 Industrial Technology Research Institute Hydroelectric generator
CN111911335A (zh) * 2020-08-13 2020-11-10 昆明理工大学 波浪能和风能联合发电装置及船

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PB01 Publication
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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