CN202900521U - 波浪涡流转换装置 - Google Patents
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Abstract
波浪涡流转换装置,包括内圆桶体、顶盖、底盖。所述内圆桶体上设流体灌入层、间隔层和流体排出层,流体灌入层位于间隔层上,流体排出层位于间隔层下,流体灌入层布设有多个切于内圆桶体的进水槽,进水槽的进水口处设有进水槽止逆门,流体排出层同样布设有多个切于内圆桶体的出水槽,出水槽的出水口处设有出水槽止逆门。将流体的流动、波动水由进水槽灌入作用在内圆桶体中水柱的切线上,转换为漩涡式转动,构成波浪涡流转换装置。本实用新型应用于海洋能、风能的动能提取。提高波浪能转换效率,其效率是海流、潮流、海浪能的叠加效果,成本低,可形成规模商业开发,把波浪能有效地转换成转动的机械能,其机械能可广泛应用于海洋、风力发电。
Description
技术领域
本实用新型涉及可再生能源技术领域,特别是涉及一种波浪涡流转换装置。
背景技术
能源短缺与环境污染是当今世界面临的巨大难题。为了维持社会进步、经济发展与保护环境,世界各国正在不断探索开发各种替代能源、清洁能源,尤其是可再生能源。可再生能源是指在自然界中可以不断再生,主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。是永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它对环境无害,而且资源分布广泛。
目前世界上收集流体动能,分成了流动能(海流的流量、潮汐的势能或潮流的流量)和波动能(振荡、摇摆、浮力)其采能转换方式有:1、流动能的采集,是将流体的力作用到叶片上。叶片与转动轴有一定的夹角,产生分力使轴旋转,带动发电机发电。其转换效率,等于作用的动能减去叶片夹角互补流失的分量,就是说,不可能达到100%。另外,转换效率与叶片的角度和流量有关,而流量随时都在变化,随机调整叶片角度增加效率的期望值是80-95%,实际现在能做到的却远远达不到这个指标。因此,潮流能和海流能,现在处于利用的探索研究阶段。而潮汐能的利用,是在涨潮时将海水贮存在水库内,在落潮时放出,利用高、低潮位落差,推动水轮机旋转。因有存储水的过程,就可以控制海水的流量,减少能量的流失,使转换效率达到85%以上。因此,潮汐能已经进入了实用阶段。2、波浪能的采集,波浪能是海洋中最大的动能,由于自然的海浪动力方向混杂,时刻都在变,是采集难度最大的一种动能形式。为此,人们试着利用波浪直接作用下的物体振荡和摇摆及浮力,或利用波浪压力的变化,或者利用波浪沿岸爬升转换成势能,等多种方式转换成旋转的机械能。实际转换效率在15-30%左右,且不稳定。因此,海浪能现在处于试验研究阶段。
另外,目前采集海流的技术只能采集流动能,采集波浪能的技术只能采集上下、前后等动能,其专一性的技术,浪费了在同一区域内同时存在的其他能量资源。
目前,采用流体动力直接作用到叶轮上的方式,带动发电机发电。而解决海流、海浪、风等流体的冲量方向不稳定性,是目前收集自然流体能量的主要成本。近年来随科学技术的发展,出现了大量的波能吸收装置,并且其中有许多已经被用于发电。“如今,振荡水柱(OWC)模型已经被广泛的应用到波能转换装置中。但该装置有一个缺点是波能转换效率比较低。据有关介绍,几十年来,美国、英国、日本、挪威等国家都在研发、建设浪能电站,一般都利用波峰到浪谷的垂直起伏运动来驱动水轮机或气轮机;利用波浪前后来回运动经由凸轮等机械元件等推动叶机,其他方法,如将浪涌集中于水道中利用水位差、压差等方法,但到目前还没有一种方法被广泛应用和推广”。
现阶段世界各国在波浪能开发还是无法形成大规模的商业开发,所有的方法可简单归纳为三个步骤,即一是把波浪能转换为转动的机械能,二是机械能转化为电能,三是将不稳定的电能处理成稳定的电并送上电网。目前,第二、三部分已比较成熟,存在的主要问题是在第一步,即如何把波浪能有效地转换成转动的机械能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是,提供一种波浪涡流转换装置,是将流体的不同方向的流动、波动等同时转换为漩涡式转动,然后再加以利用的技术。该技术是把海洋或空气等自然产生的流体动能,有效地转换成转动的机械能的结构,应用于海洋能、风能的动能提取,提高能量转换效率。其效率是海流、潮流、海浪能的综合叠加效果。其成本低,可形成规模商业开发。
采用的技术方案是:
波浪涡流转换装置,包括内圆桶体、顶盖、底盖。所述内圆桶体上设流体灌入层、间隔层和流体排出层。流体灌入层与流体排出层位于间隔层上下,流体灌入层布设有多个切于内圆桶体的进水槽,进水槽设有进水止逆门,流体排出层布设有多个出水槽,出水槽设有出水止逆门,构成波浪涡流转换装置的结构。
上述内圆桶体的进水槽切于内圆桶,与出水槽二者设置的止逆门开启的内外方向相反。流动、波动的流体由进水槽灌入作用在内圆桶体中流体柱的切线上,推动流体柱漩涡式转动,出水槽适时地排除流体,保持内部流体的体积不发生变化,以此实现其技术目的。
本实用新型是将流体的流动、波动转换为漩涡式转动再加以利用的技术,该技术应用于海洋能、风能的提取。提高能量转换效率,其效率是流能、波能综合提取的汇聚效果。其成本低,可形成规模商业开发。把波浪能有效地转换成转动的机械能,其机械能可广泛应用于海洋、风力发电。
附图说明
图1是本实用新型的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的仰视图。
具体实施方式
波浪涡流转换装置,包括内圆桶体1、顶盖6、底盖5。所述内圆桶体1上设流体灌入层2、间隔层3和流体排出层4,流体灌入层2位于间隔层3上,流体排出层4位于间隔层3下,流体灌入层2布设有十六个切于内圆桶体1的进水槽7,进水槽7的进水口处设有进水槽止逆门8,流体排出层4同样布设有十六个切于内圆桶体1的出水槽9,出水槽9的出水口处设有出水槽止逆门10。所述切于内圆桶体的进水槽7和切于内圆桶的出水槽9,二者切向相反。将流体的流动、波动水由进水槽灌入作用在内圆桶体中水柱的切线上,转换为漩涡式转动,构成波浪涡流转换装置。
工作原理:自然分布在转换装置周围波浪的压力随时都在变化,而转换装置内部的水位相对是平稳的。进水槽改变水的流向,其止逆门阻止排水,当任何方向的进水槽外部水压高于内部水压时,外部的水都会推开对应的进水槽止逆门向内灌入,灌入的水作用在内圆桶中水柱的切线上,旋转方向一致,形成漩涡,漩涡的动能增加。出水槽止逆门阻止进水,当任何方向出水槽的内部水压高于外部的水压时,都会推开对应的出水槽止逆门,向外泄水降压,维持进水槽的内外压差。在波峰的位置由进水槽进水,在波谷的位置由排水槽排水,相对内部的平稳水位产生的峰、谷压差,使流体有出有进,形成流通机制。
本装置转换的漩涡能量提取方法:将带有叶片的轴垂直插入漩涡的流体中,漩涡的扭力垂直作用在叶片旋转上,带动轴旋转。旋转的轴连接到发电机上,就可以得到电能。
另外,叶片与重力有一定的角度,还可以提取重力势能。
Claims (2)
1.波浪涡流转换装置,包括内圆桶体(1)、顶盖(6)、底盖(5),其特征在于所述内圆桶体(1)上设流体灌入层(2)、间隔层(3)和流体排出层(4),流体灌入层(2)和流体排出层(4)二者分别位于间隔层(3)的上下,流体灌入层(2)布设有多个切于内圆桶体(1)的进水槽(7),进水槽(7)的进水口处设有进水槽止逆门(8),流体排出层(4)布设有多个出水槽(9),出水槽(9)的出水口处设有出水槽止逆门(10)。
2.根据权利要求1所述的波浪涡流转换装置,其特征在于所述的内圆桶体的进水槽(7)切于内圆桶的出水槽(9),进水槽(7)与出水槽(9)二者设有的止逆门开启的内外方向相反。
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CN2012205465891U CN202900521U (zh) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | 波浪涡流转换装置 |
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CN2012205465891U Expired - Fee Related CN202900521U (zh) | 2012-10-24 | 2012-10-24 | 波浪涡流转换装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102900591A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-01-30 | 商庆海 | 波浪涡流转换装置 |
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2012
- 2012-10-24 CN CN2012205465891U patent/CN202900521U/zh not_active Expired - Fee Related
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