CN102539156A - 一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统，包括储水箱和水场，所述的储水箱放置于水场的一侧，所述的储水箱的一个侧面上部并排安装有进水管和溢水管、下部有放水管道，所述的储水箱与水场的相邻面下部有一出水口，所述的水场靠近储水箱的一端有一个造波器装置，另一端底部有回水管道，所述的水场两侧边有观察人行道，所述的出水口上有一个闸门，所述的闸门通过驱动电机与计算机控制系统相连，所述的造波器装置通过驱动电机与计算机控制系统相连，所述的水场中均匀布置有若干传感器，所述的传感器与计算机控制系统相连。本发明能模拟各种水域的状态变换参数和条件，其结构简单，成本小。

Description

一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统

技术领域

本发明属能源转换模拟装置技术领域，特别是涉及一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统。

背景技术

在水能转换装置研究、开发的初期，其所有的参数，发电量的大小，以及效率、能力，所适应水域的动态参数，这些都必须进行动态的仿真，必须经过各个综合参数的考量，才能获取。

一个运行的环境，一个运动水域的形成，以及各个参数值都必须具有可控可调，必须是能依照各种水能转换装置的需求而设定、具有稳定输出的特征。

为此，建立一个庞大的现场仿真系统，实现仿真各种不同条件下的水域特征，如，不同的水压，不同的水流，以及水流的梯度变换，不同的波浪成为一种必需。同时还应该考虑到这些参数可以在一定范围内被设定，被变换，并且能稳定输出。

这些稳定的水况和被改变的调节量，将对各种水能转换装置的设计与优化产生决定性的影响，因此，本发明是显然非常重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有模拟各种水域的状态变换参数和条件，通过计算机系统采集到这些参数后，将与给定的各种参数进行对比，然后更改输出、调节输出，得到模拟水场参数实现稳定水况的水能转换装置的综合模拟试验平台系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统，包括储水箱和水场，所述的储水箱放置于水场的一侧，所述的储水箱的一个侧面上部并排安装有进水管和溢水管、下部有放水管道，所述的储水箱与水场的相邻面下部有一出水口，所述的水场靠近储水箱的一端有一个造波器装置，另一端底部有回水管道，所述的水场两侧边有观察人行道，所述的出水口上有一个闸门，所述的闸门通过驱动电机与计算机控制系统相连，所述的造波器装置通过驱动电机与计算机控制系统相连，所述的水场中均匀布置有若干传感器，所述的传感器与计算机控制系统相连。

所述的储水箱为长方体。

所述的水场为长方形水池。

所述的回水管道内安装有抽送水泵。

有益效果

本发明具有模拟各种水域的状态变换参数和条件，通过计算机系统采集到这些参数后，将与给定的各种参数进行对比，然后更改输出、调节输出，得到模拟水场参数实现稳定水况。其结构简单，成本小。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本发明包括储水箱1和水场6，所述的储水箱1放置于水场6的一侧，所述的储水箱1的一个侧面上部并排安装有进水管2和溢水管4、下部有放水管道5，所述的储水箱1与水场6的相邻面下部有一出水口8，所述的水场6靠近储水箱1的一端有一个造波器装置9，另一端底部有回水管道3，所述的水场6两侧边有观察人行道7，所述的出水口8上有一个闸门，所述的闸门通过驱动电机与计算机控制系统相连，所述的造波器装置9通过驱动电机与计算机控制系统相连，所述的水场6中均匀布置有若干传感器，所述的传感器与计算机控制系统相连。所述的储水箱1为长方体。所述的水场6为长方形水池。所述的回水管道3内安装有抽送水泵。

下面分别说明每个部件的作用：

储水箱1，储水箱将灌注维持模拟水域系统所用的水。可用清洁的自来水，是产生水域所有参数的源泉。

进水管2，在仿真系统建立的初期，是用来向水箱灌注系统所需的水源。当仿真系统运行后，是用来添加部分水源，当水量不够时，将给予补充水。

回水管道3，当水闸被打开(水闸的开度可调节，以所需的水流或水压作为调节目标)，要是没有这个回水管道，这个仿真水域箱体将被灌满水，最终将溢出，本回水管道就是将产生流量后的水源能通过这个管道(带有抽送水的功能)，重新被送回箱体内。

溢水管4，当水箱中的水被灌满而溢出时，所溢出的水将从这个管道流出，而不至于水箱的过压出现，或影响水流。

放水管道5，当水箱要进行清洗，或需要放空水箱中的水源时，只要开启这里的水管，水就会从这里流出。

水场6，这是被模拟水场的区域。在这里将由计算机系统采集到所有流的各个参数：如，水压、水流量、水的流速、水波浪的频度、能量以及水温等。正是计算机系统对这些采集到的水场参数进行了闭环控制，以使整套参数得以稳定，模拟水场的稳定性是建立在这个基础之上。

观察人行道7，在模拟水场运行现场，工作人员的观察、步行的道路。

出水口8，这个出水口的开启高度是可以通过计算机的输出指令调节，将依照了给定的出水流量执行开启高度。

造波器装置9，本装置将产生一定量的波浪，其波浪的产生来源于一个利用凸轮旋转产生的倘板的位移，其波浪的频率以及能量将由计算机通过改变凸轮的旋转速度进行调节。

本发明采用计算机系统进行实时控制。

当所需的水域参数在计算机中进行设置完毕后，系统将依照这些参数实现闭环控制。

所控制的参数是：水压、水流量、水的流速、水波浪的频度、能量以及水温等。

其水域的模拟过程是这样的，水流的闸门被打开后，先设置成一定的高度，当水流形成后，将计算机采集到的水流信息进行对比，控制闸门的开度，其调节过程为反向调节。

水压、水流、水的流速，这三者之间有一定的数学关系，因此，在计算机中将对参数的比例因子进行数学模型建立和修正。通过若干个周期的调节和修正，将使水域的参数得以稳定，并满足现场测试人员的期待愿望。

当水域参数被建立后，即水域的水场模拟条件被建立，相关的水能换能装置的测试和验证就能进行了。

这些参数的获取，对设计和优化各种水能传感器的设计参数是非常重要的，和具有直接指导意义的。同时，对这些装置应用于实际的场所也是非常有意义的。因为，当人们去一个实际的运行场合，往往不知道其转换的能量有多大，需要将多少个水能换能装置进行串联或并联；但是，当能将模拟试验台系统的参数与现场进行动态参数的对比后，其结论将会变得清晰和明朗。

Claims (4)

1.一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统，包括储水箱(1)和水场(6)，其特征在于：所述的储水箱(1)放置于水场(6)的一侧，所述的储水箱(1)的一个侧面上部并排安装有进水管(2)和溢水管(4)、下部有放水管道(5)，所述的储水箱(1)与水场(6)的相邻面下部有一出水口(8)，所述的水场(6)靠近储水箱(1)的一端有一个造波器装置(9)，另一端底部有回水管道(3)，所述的水场(6)两侧边有观察人行道(7)，所述的出水口(8)上有一个闸门，所述的闸门通过驱动电机与计算机控制系统相连，所述的造波器装置(9)通过驱动电机与计算机控制系统相连，所述的水场(6)中均匀布置有若干传感器，所述的传感器与计算机控制系统相连。

2.根据权利要求1所述的一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统，其特征在于：所述的储水箱(1)为长方体。

3.根据权利要求1所述的一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统，其特征在于：所述的水场(6)为长方形水池。

4.根据权利要求1所述的一种水能转换装置的综合模拟试验平台系统，其特征在于：所述的回水管道(3)内安装有抽送水泵。

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