CN106640497A - 一种优化结构的防波堤波浪发电装置 - Google Patents

一种优化结构的防波堤波浪发电装置 Download PDF

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盛传明
练继建
黄宣旭
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Frontier Technology Research Institute of Tianjin University Co Ltd
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    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
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Abstract

一种优化结构的防波堤波浪发电装置，由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡、储水腔、防波堤堤身、泄流通道和水力发电机组成，防波堤斜坡位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为20°‑40°,波浪通过防波堤斜坡跃入到储水腔内；防波堤堤身高度为5‑50m，储水腔上下墙体棱角设计成圆弧状，圆弧半径为20‑50m；防波堤堤身内设方锥筒形泄水通道，泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，每个泄水通道末端分别安装一台水力发电机组。本发明的优点是：该发电装置的储水腔内上下墙体的棱角设计成圆弧状，减少腔内水体的能量损失；变截面的泄流通道，提升了水流流速，提高了能量转化率。

Description

一种优化结构的防波堤波浪发电装置
技术领域
本发明涉及海洋波浪能开发领域，特别是一种优化结构的防波堤波浪发电装置。
背景技术
随着能源需求不断增加，非可再生能源贮量减少，人们逐渐开发清洁可再生能源。波浪能具有无污染、可再生、储量大、分布广等特点而倍受青睐，然而海洋波浪具有周期性，能量转化不稳定，如何提高波浪能的转化率成为国内外研究的重点。申请号为CN201110117283.4的专利，将波浪发电与近海防波堤相结合，同时实现了防波固堤和波浪能量转化，具有一定的经济效益和社会效益。申请号为CN201520042935.6的专利，提出了一种将泄流通道入口段改为喇叭口的形式，来提高波浪发电效率。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种优化结构的防波堤波浪发电装置，通过优化储水腔和泄流通道结构，来提升泄流通道内水流流速，最终提高波浪能量转化率。
本发明的技术方案：
一种优化结构的防波堤波浪发电装置，由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡、储水腔、防波堤堤身、泄流通道和水力发电机组成，防波堤斜坡位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为20°-40°,波浪通过防波堤斜坡跃入到储水腔内；储水腔设置于防波堤堤身的前面，防波堤堤身高度为5-50m，储水腔上下墙体棱角设计成圆弧状，圆弧半径为20-50m；防波堤堤身内设方锥筒形泄水通道，泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，每个泄水通道末端分别安装一台水力发电机组，利用文丘里管原理提高出口处水流流速。
本发明的工作机理：
波浪通过防波堤斜坡跃入储水腔，提高储水腔内水头，将水力发电机布置在泄流通道出口处，储水腔内外水头差使水从泄流通道流出，带动水力发电机发电。将储水腔上下墙体棱角设计成圆弧状，波浪跃入储水腔后沿圆弧状坡道进入泄水通道，水体变得稳定，能降低水波动引起的能量损失。将泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，利用文丘里管原理提高出口处水流流速，利于水力发电机运行，提高波浪能量转化率。
本发明的有益效果是：
该发电装置的储水腔内上下墙体的棱角设计成圆弧状，减少腔内水体的能量损失；变截面的的泄流通道，提升了水流流速，提高了能量转化率。
附图说明
图1为本发电装置的立体结构示意图。
图2为本发电装置的截面结构示意图。
其中：1、防波堤斜坡；2、储水腔；3、防波堤堤身；4、泄水通道；5、水力发电机。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，对本发明的具体实施做进一步描述。
实施例：
一种优化结构的防波堤波浪发电装置，由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡1、储水腔2、防波堤堤身3、泄流通道4和水力发电机5组成，防波堤斜坡1位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为30°,波浪通过防波堤斜坡1跃入到储水腔2内；储水腔2设置于防波堤堤身3的前面，防波堤堤身3高度为5-50m，储水腔2上下墙体棱角设计成圆弧状；防波堤堤身3内设方锥筒形泄水通道4，泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，每个泄水通道4末端分别安装一台水力发电机组5，利用文丘里管原理提高出口处水流流速。
该实施例中，防波堤堤身高50m；由于波浪具有不稳定性，波浪跃入到储水腔2后，容易引起内部水流波动，造成能量损失，因此本发明将储水腔2与防波堤堤身3结合的上下棱角处设计成圆弧状，上圆弧半径为22m，下圆弧半径48m，当波浪跃入到储水腔2后，沿圆弧壁进入泄流通道4，使水流趋于稳定，降低了能量损失。
水流驱动水力发电机5旋转做功，将波浪能转化为电能，水流流速越大，水力发电机5获能越大。根据文丘里管原理，流量相同时截面积越小，流速越大，将泄流通道4设计成入口截面大、出口截面小的形式，增大了出口处的水流流速，泄水通道4入口尺寸为45mX25m，出口直径为15m，水利发电机5直径为14m，将水力发电机5安装在出口处，有利于水力发电机5启动，同时提升发电功率。

Claims (1)

1.一种优化结构的防波堤波浪发电装置，其特征在于：由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡、储水腔、防波堤堤身、泄流通道和水力发电机组成，防波堤斜坡位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为20°-40°,波浪通过防波堤斜坡跃入到储水腔内；储水腔设置于防波堤堤身的前面，防波堤堤身高度为5-50m，储水腔上下墙体棱角设计成圆弧状，圆弧半径为20-50m；防波堤堤身内设方锥筒形泄水通道，泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，每个泄水通道末端分别安装一台水力发电机组，利用文丘里管原理提高出口处水流流速。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111005348A (zh) * 2019-11-20 2020-04-14 河海大学 一种防波堤
CN111172940A (zh) * 2019-12-30 2020-05-19 浙江大学 一种可利用波浪能的海岸防护潜堤
CN115125905A (zh) * 2022-08-16 2022-09-30 国网河南省电力公司经济技术研究院 自冲沙式河内基体、河内基体的安装方法
CN117703660A (zh) * 2023-12-26 2024-03-15 上海勘测设计研究院有限公司 一种结合防波堤的越浪式波浪能发电装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5551967A (en) * 1978-10-11 1980-04-16 Tadashi Tagami Bank-type wave power hydroelectric generating device
CN102155000A (zh) * 2011-05-06 2011-08-17 天津大学 一种能够利用波浪发电的防波堤
CN103195643A (zh) * 2013-04-24 2013-07-10 中国水利水电科学研究院 一种海岸波能旋流发电方法和装置
CN204456025U (zh) * 2015-01-21 2015-07-08 天津大学 一种提高斜坡堤波浪发电效率的结构
US20160341173A1 (en) * 2014-01-17 2016-11-24 Stx France S.A. Method for installing a so-called "marine" pumped-storage hydroelectric power plant and corresponding plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5551967A (en) * 1978-10-11 1980-04-16 Tadashi Tagami Bank-type wave power hydroelectric generating device
CN102155000A (zh) * 2011-05-06 2011-08-17 天津大学 一种能够利用波浪发电的防波堤
CN103195643A (zh) * 2013-04-24 2013-07-10 中国水利水电科学研究院 一种海岸波能旋流发电方法和装置
US20160341173A1 (en) * 2014-01-17 2016-11-24 Stx France S.A. Method for installing a so-called "marine" pumped-storage hydroelectric power plant and corresponding plant
CN204456025U (zh) * 2015-01-21 2015-07-08 天津大学 一种提高斜坡堤波浪发电效率的结构

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111005348A (zh) * 2019-11-20 2020-04-14 河海大学 一种防波堤
CN111005348B (zh) * 2019-11-20 2020-08-18 河海大学 一种防波堤
CN111172940A (zh) * 2019-12-30 2020-05-19 浙江大学 一种可利用波浪能的海岸防护潜堤
CN115125905A (zh) * 2022-08-16 2022-09-30 国网河南省电力公司经济技术研究院 自冲沙式河内基体、河内基体的安装方法
CN117703660A (zh) * 2023-12-26 2024-03-15 上海勘测设计研究院有限公司 一种结合防波堤的越浪式波浪能发电装置

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