CN106089546B - 一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置，包括前导流罩、后导流罩、连接部和沉浮动力装置，所述前导流罩和后导流罩分别设置在连接部的两侧，并且由连接部连为一体，所述连接部外侧设有沉浮动力装置。本发明采用半圆加矩形的导流装置利用进水口和出水口的面积不同有效的对潮流进行收集增速作用；内罩体和外罩体采用流线型设计有效降低了叶轮流场的大涡湍动或湍流度，有效的增大了潮流的利用率；外罩体采用空腔设计，通过改变自身重力的方式实现沉浮，当腔内注满水时装置下沉，当空腔里的水排出时装置上浮。

Description

一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置
技术领域
本发明涉及一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置。
背景技术
水平轴潮流能水轮机又被称为轴流式水轮机，其结构和工作原理与现代风力机相似，利用水流推动旋转桨叶发电，被形象地称为水下风车，是目前最为成熟的一种潮流能能水轮机，其结构简单，稳定性强翼型叶片可调，但是其转换效率不高，主要适用于平均流速较高的海域使用，当潮流流速较小时，发电效率比较低。导流罩式潮流能水轮机是在水平轴水轮机转子叶轮外部增加一个导流罩，具有聚能、导流的作用，积聚水流能量，提高获能效率，但增加导流罩同时也增加了海下安装以及回收的工程量。当前潮流发电装置未加装潮流导流装置，只能利用原有的潮流的流速进行发电，我国当前发电装置的发电启动速度普遍高于0.7m/s，而且普遍安装成本高、转换效率低、稳定性差，而对于低潮流大多流速都低于0.7m/s，很难被有效利用，这大大降低了低潮流的利用率。
专利内容
本发明为了解决上述问题，提出了一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置，本发明采用半圆加矩形的导流装置利用进水口和出水口的面积不同有效的对潮流进行收集增速作用；内罩体和外罩体采用流线型设计有效降低了叶轮流场的大涡湍动或湍流度，有效的增大了潮流的利用率；外罩体采用空腔设计，通过改变自身重力的方式实现沉浮，当腔内注满水时装置下沉，当空腔里的水排出时装置上浮。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置，包括前导流罩、后导流罩、连接部和沉浮动力装置，所述前导流罩和后导流罩分别设置在连接部的两侧，并且由连接部连为一体，所述连接部外侧设有沉浮动力装置。
所述前导流罩和后导流罩结构相同。
所述前导流罩和后导流罩分别包括外罩体和内罩体，所述内罩体设置在外罩体的内侧，并通过起始于内罩体上发散设置的四个支柱与外罩体连接，所述前导流罩的外罩体和后导流罩的外罩体由连接部连为一体，形成一个连通前导流罩的外罩体和后导流罩的外罩体的空腔。
所述外罩体上设有凸耳。
所述外罩体的端面与内表面形成流线型曲面。
所述内罩体朝向沉浮装置外侧的外端面为流线型曲面。
所述沉浮动力装置为潜水泵。
所述潜水泵的出水口与连接部和外罩体形成的空腔连通。
本发明的有益效果为：
(1)采用半圆加矩形的导流装置利用进水口和出水口的面积不同有效的对潮流进行收集增速作用；
(2)外罩体采用空腔设计，通过改变自身重力的方式实现沉浮，当腔内注满水时装置下沉，当空腔里的水排出时装置上浮。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明外罩体结构示意图；
图3是本发明内罩体结构示意图；
图4是本发明内罩体剖面示意图：
图5是本发明外罩体剖面示意图；
图6是本发明的剖面示意图；
其中，1、凸耳，2、注水口，3、外罩体，4、支柱，5、内罩体，6、出水口，7、潜水泵，8、排水口，9、前导流罩，10、连接部，11、后导流罩。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2和图6所示，一种用于低潮流发电的导流和自动沉浮装置，包括前导流罩9、后导流罩11、连接部10和沉浮动力装置，所述前导流罩9和后导流罩11分别设置在连接部10的两侧，并且由连接部10连为一体，所述连接部10外侧设有沉浮动力装置，实现对潮流的导流和自动沉浮控制发电机组的深度。所述前导流罩9和后导流罩11结构相同。所述前导流罩9和后导流罩11均包括外罩体3和内罩体5，所述外罩体3的两端为半圆形，中间设有直线段，如图5所示，所述半圆形和直线段位置处的导流面呈流线型，所述内罩体5设置在外罩体3的内侧，如图3所示，并通过起始于内罩体5上发散设置的四个支柱4与外罩体3连接，所述前导流罩9的外罩体3和后导流罩11的外罩体3由连接部10连为一体，形成一个连通前导流罩9的外罩体3和后导流罩11的外罩体3的空腔，通过向空腔内注水和排出空腔内的水来控制本装置的沉浮。具体的，所述沉浮动力装置为潜水泵7。所述潜水泵7与外罩体3形成的空腔通过出水口6连通，连接部10和外罩体3与潜水泵7相对的一侧设有注水口2。当需要沉浮装置下沉时，将海水从注水口2注入，此时海水从注水口2进入到空腔内，使空腔内充满水，沉浮装置被水填充开始下沉，注满水后关闭注水口2；当需要沉浮装置上升时，首先打开注水口2，潜水泵7转动，连接部上的出水口6与潜水泵7连通，潜水泵7通过出水口6将空腔内的水抽到潜水泵，并有潜水泵的排水口8排出，将空腔内的水抽到装置外，外界空气通过管道从注水口2进入并充满空腔，沉浮装置开始上升，所述外罩体3上设有凸耳1，有助于本导流和自动沉浮装置的搬运。如图4所示，所述内罩体5朝向沉浮装置外侧的外端面为流线型曲面，具体的，所述内罩体5由内向外上下两个表面距离逐渐减小，直至上下两个表面相交形成一条线，以线为界，线上和线下的两个面为流线型曲面，同时，如图5所示，所述外罩体3的端面与内表面形成流线型曲面，具体的，外罩体3的内表面向外逐渐向外表面过度，最后与外表面的边缘相交，形成一条线，自外罩体3端面的交线向内表面过度，形成流线型曲面，流线型曲面有效的降低了叶轮流场的漩涡湍动和湍流度，有效的增大了潮流的利用率。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置，其特征是：包括前导流罩、后导流罩、连接部和沉浮动力装置，所述前导流罩和后导流罩分别设置在连接部的两侧，并且由连接部连为一体，所述连接部外侧设有沉浮动力装置；所述前导流罩和后导流罩结构相同；所述前导流罩和后导流罩均包括外罩体和内罩体，所述内罩体设置在外罩体的内侧，并通过起始于内罩体上发散设置的四个支柱与外罩体连接，所述前导流罩的外罩体和后导流罩的外罩体由连接部连为一体，形成一个连通前导流罩的外罩体和后导流罩的外罩体的空腔；所述沉浮动力装置为潜水泵。
2.如权利要求1所述的一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置，其特征是：所述外罩体上设有凸耳。
3.如权利要求1所述的一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置，其特征是：所述外罩体的端面与内表面形成流线型曲面。
4.如权利要求1所述的一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置，其特征是：所述内罩体朝向沉浮装置外侧的外端面为流线型曲面。
5.如权利要求1所述的一种用于潮流发电的导流和自动沉浮装置，其特征是：所述潜水泵的出水口与连接部和外罩体形成的空腔连通。
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