CN101832218A - 一种潮汐流叶轮发电装置 - Google Patents

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李龙
唐洪武
王泽�
郑源
周大庆
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Abstract

本发明公开了一种潮汐流叶轮发电装置，它包括发电机，与发电机轴直接连接的轮毂，和装在轮毂上叶片，叶片截面中线为双曲率反对称扭曲型。叶片截面中线为关于截面中线切点的反对称结构，叶片截面厚度从中间向两端方向逐渐减小，两端最薄并修圆。该装置的叶轮具有双向运行的功能，所以涨潮落潮而潮汐流流动方向改变时，不需进行叶轮装置安装方向及叶片旋转，都能发电提供电能。使用时不消耗能源，无污染，结构简单。

Description

一种潮汐流叶轮发电装置
技术领域
本发明涉及一种利用潮汐流的能量转换装置。具体地说是直接利用潮汐涨落所产生的海水流动的能量来驱动叶轮发电机工作从而获取电能的装置。
背景技术
电荒已对我国的经济发展产生巨大的影响，能源短缺已经成为当今世界影响经济发展的一个突出问题，节能减排、应对气候变化是世界各国所面对的共同责任，而火力发电除了要消耗大量的不可再生能源，还会对环境造成严重的污染。设计出一种不消耗不可再生能源，不会对环境造成污染，也不需要筑建水坝，能直接利用自然界存在的水流能量来发电的装置。
潮汐流能主要指由于潮汐导致的有规律的海水流动，潮汐流叶轮发电技术和风力发电相似，不在岸上建坝蓄水利用势能发电，而是直接把涡轮发电设备放在潮汐流中，利用潮汐流动的动能发电。潮汐流发电具有潮汐流稳定性好、规律性强、能流密度大、叶轮直径小等优点。
发明内容
本发明的目的是向社会提供一种设在水中、直接以潮汐能量为动力的叶轮发电装置。
本发明是这样来实现的：它包括发电机，与发电机的轴直接连接的轮毂，和装在轮毂上叶片，其特征在于：所述叶片截面中线为关于截面中线切点的反对称结构，所述叶片截面厚度从中间向两端方向逐渐减小，两端最薄并修圆。
所述叶片截面中线切点到叶片截面两个端点的距离L1与L2之比为1.0～1.5，所述叶片截面中线的曲率R与L1的比值为5～15，叶片截面中线的曲率R与L2的比值为5～15；
所述轮毂上装有3～5个叶片，相邻的两个叶片之间的距离相等。
所述轮毂上装有导流罩，发电机尾端装有尾流罩。
本发明的优点在于该装置的叶轮具有双向运行(双向旋转)的功能，所以涨潮落潮而潮汐流流动方向改变时，不需进行叶轮装置安装方向及叶片安装旋转，都能运行发电省去了复杂的整机调向设备和叶片旋转调节机构，结构简单可靠，整机重量减轻；运行时不需进行整机调向和叶片旋转，操作方便简单；不需整机调向和叶片旋转驱动设备，本身耗能少；由以上优点，综合效率高、经济效益好。本发明为潮流能发电提供了一种新技术新装置，对提高我国潮流能发电技术和水平具有很大的实用价值，减小二氧化碳排放、保护环境、促进就业等具有很大社会和经济效益。
附图说明
图1潮汐发电装置示意图。
图2叶片截面形状示意图。
图中1为叶片；2为轮毂；3为发电机；4为尾流壳；5为导流壳；6为支撑架。
具体实施方式
本发明实施例是对本发明的说明而不能限制本发明，在与本发明相当的含义和范围内的任何改变和调整，都应认为是在本发明的范围内。
下面结合附图进一步详细描述本发明。
实施例1
在海上有潮汐流的地点，将发电机3通过支撑架固定海底，安装在发电机3轴的轮毂2，在轮毂2上装有3个叶片1，相邻的两个叶片之间的距离相等，轮毂2前装有导流罩5，发电机3尾端装有尾流罩4，叶片1的叶片截面中线为关于截面中线切点的反对称结构，叶片截面中线切点到叶片截面两个端点的距离L1与L2之比为1.0，叶片截面中线的曲率R与L1的比值为5，叶片截面中线的曲率R与L2的比值为5，叶片截面厚度从中间向两端方向逐渐减小，两端最薄并修圆。
在潮汐流中叶片1方向面向迎水流正面，由于叶片1为具有双向运行功能的双曲率反对称型叶片，所以能在潮汐流流动方向相反、叶轮不旋转方向的情况下，两个方向的潮汐流都能推动叶轮旋转，驱动发电机3发电。
实施例2
在海上有潮汐流的地点，将发电机3通过支撑架固定海底，安装在发电机3轴的轮毂2，在轮毂2上装有4个叶片1，相邻的两个叶片之间的距离相等，轮毂2前装有导流罩5，发电机3尾端装有尾流罩4，叶片1的叶片截面中线为关于截面中线切点的反对称结构，叶片截面中线切点到叶片截面两个端点的距离L1与L2之比为1.5，叶片截面中线的曲率R与L1的比值为15，叶片截面中线的曲率R与L2的比值为15，叶片截面厚度从中间向两端方向逐渐减小，两端最薄并修圆。
在潮汐流中叶片1方向面向迎水流正面，由于叶片1为具有双向运行功能的双曲率反对称型叶片，所以能在潮汐流流动方向相反、叶轮不旋转方向的情况下，两个方向的潮汐流都能推动叶轮旋转，驱动发电机3发电。
实施例3
在海上有潮汐流的地点，将发电机3通过支撑架固定海底，安装在发电机3轴的轮毂2，在轮毂2上装有5个叶片1，相邻的两个叶片之间的距离相等，轮毂2前装有导流罩5，发电机3尾端装有尾流罩4，叶片1的叶片截面中线为关于截面中线切点的反对称结构，叶片截面中线切点到叶片截面两个端点的距离L1与L2之比为1.3，叶片截面中线的曲率R与L1的比值为15，叶片截面中线的曲率R与L2的比值为10，叶片截面厚度从中间向两端方向逐渐减小，两端最薄并修圆。
在潮汐流中叶片1方向面向迎水流正面，由于叶片1为具有双向运行功能的双曲率反对称型叶片1，所以能在潮汐流流动方向相反、叶轮不旋转方向的情况下，两个方向的潮汐流都能推动叶轮旋转，驱动发电机3发电。

Claims (5)

1.一种潮汐流叶轮发电装置，它包括发电机(3)，与发电机(3)的轴直接连接的轮毂(2)，和装在轮毂(2)上叶片(1)，其特征在于：所述叶片(1)截面中线为关于截面中线切点的反对称结构；所述叶片(1)截面厚度从中间向两端方向逐渐减小，两端最薄并修圆。
2.根据权利要求1所述的一种潮汐流叶轮发电装置，其特征在于：所述叶片(1)截面中线切点到叶片截面两个端点的距离L1/L2为1.0～1.5。
3.根据权利要求1所述的一种潮汐流叶轮发电装置，其特征在于：叶片(1)截面中线的曲率R与L1的比值为5～15，叶片(1)截面中线的曲率R与L2的比值为5～15。
4.根据权利要求1所述的一种潮汐流叶轮发电装置，其特征在于：所述轮毂(2)上装有3～5个叶片，相邻的两个叶片之间的距离相等。
5.根据权利要求1所述的一种潮汐流叶轮发电装置，其特征在于：所述轮毂(2)上装有导流罩(5)，发电机(3)尾端装有尾流罩(4)。
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