RU2084695C1

RU2084695C1 - Device for converting wave energy into mechanical energy and wave power station

Info

Publication number: RU2084695C1
Application number: RU9393028686A
Authority: RU
Inventors: Юрий Яковлевич Егоркин
Original assignee: Юрий Яковлевич Егоркин
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: hydraulic power engineering. SUBSTANCE: device has two vertical walls rigidly interconnected through converting members that arranged one above the other and made up as flat wing- shaped vanes. The vanes are bent and arranged symmetrically and mirrorwise with respect to the horizontal plane at an acute angle to it. The convex surfaces of the vanes face each other to form smoothly converging flat passageway. The side end faces abut against the wall. Each subsequent passageway is an extension of the previous one. The wave power plant has cylindrical floating tank partially filled with water, central pipe that, in axial direction, passes through the central portion of the tank and the closed end of which is submerged, and fixed central shaft that, in axial direction, passes through the pipe secured to the bottom, From the outside of the tank somewhat lower its top surface is the device for converting wave energy. The inner space of the tank is separated with radial solid walls into sectors. The take-off shaft is mounted on the fixed shaft for permitting rotation inside the pipe. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для получения и накопления механической или электрической энергии в качестве движителя для морских транспортных средств путем преобразования энергии волн. The invention relates to hydropower and can be used to obtain and accumulate mechanical or electrical energy as an engine for marine vehicles by converting wave energy.

Известна волновая энергетическая установка (заявка СССР N 1451326, F 03 13/12, опубл.1989 г.), в которой плавучий корпус испытывает качку и частично заполняющая его жидкость перемещает края плоского поплавка, находящегося внутри корпуса. Это перемещение через гибкий элемент передается к валу отбора мощности, а последний приводит в действие электрогенератор. A wave power plant is known (application of the USSR N 1451326, F 03 13/12, publ. 1989), in which the floating body experiences rolling and the liquid partially filling it moves the edges of the flat float located inside the body. This movement through the flexible element is transmitted to the power take-off shaft, and the latter drives the electric generator.

Недостатком данного технического решения является низкий коэффициент полезного действия преобразования энергии волн в энергию перемещений поплавка из-за его инерционных свойств. The disadvantage of this technical solution is the low efficiency of the conversion of wave energy into the energy of displacement of the float due to its inertial properties.

Известно устройство для выработки энергии под действием волн (патент США N 4843250, F 03 В 13/12, обпубл. 1990 г), которое содержит цилиндрический плавучий бак, способный качаться на волнах. Внутри бака вблизи его верхней поверхности установлены окружные рельсы, закрепленные на боковых стенках бака, а на оси бака закреплена поворотная ось, на которой перпендикулярно к ней закреплены рычаги, имеющий на своих концах грузы и ролики, перекатывающиеся по рельсам. В данном случае энергия волн, раскачивающих бак, преобразуется в энергию колебательных перемещений рычагов, которая через поворотную ось и гидропомпу передается электрогенератору. A device for generating energy under the influence of waves (US patent N 4843250, F 03 13/12, publ. 1990 g), which contains a cylindrical floating tank that can swing on the waves. Inside the tank, near its upper surface, circumferential rails are mounted, fixed on the side walls of the tank, and a pivot axis is fixed on the axis of the tank, on which levers are perpendicular to it, having loads and rollers rolling on the rails at its ends. In this case, the energy of the waves swinging the tank is converted into the energy of the oscillatory movements of the levers, which are transmitted to the electric generator through the rotary axis and the hydraulic pump.

Недостатками данного устройства являются низкий КПД преобразования энергии волн в колебательную энергию, неоправданная сложность конструкции. The disadvantages of this device are the low efficiency of the conversion of wave energy into vibrational energy, unjustified design complexity.

Известна волновая энергетическая установка (авторское свидетельство СССР N 1402705, F 03 B 13/22, опубл. 1988 г.) (прототип), содержащая плавучий корпус с размещенными в нем электрогенератором и счетно-решающим устройством, концентрично расположенные вертикальные наружные и внутренние валы, два колеса с поворотными лопастями, имеющими крыловидный симметричный профиль, при этом колеса закреплены на наружном и внутреннем валах соответственно, которые подсоединены к электрогенератору и могут вращаться в противоположных направлениях. Known wave power plant (USSR author's certificate N 1402705, F 03 B 13/22, publ. 1988) (prototype), containing a floating casing with an electric generator and a computing device placed therein, concentrically arranged vertical outer and inner shafts, two wheels with rotary blades having a pterygoid symmetrical profile, while the wheels are mounted on the outer and inner shafts, respectively, which are connected to the generator and can rotate in opposite directions.

Недостатками такого устройства являются: сложность конструкции, обусловленная необходимостью применения устройств, осуществляющих несимметричную установку поворотных лопастей, низкий КПД устройства из-за небольшой относительной скорости перемещения воды относительно лопастей, невозможность накопления энергии волн. The disadvantages of this device are: the complexity of the design, due to the need for devices that perform asymmetric installation of rotary blades, low efficiency of the device due to the small relative speed of movement of water relative to the blades, the impossibility of accumulating wave energy.

Известна волновая электростанция (заявка Японии N 63-32987, F 03 B 13/24, опубл. 1989 г. ) (прототип), которая содержит кольцевой пустотелый поплавок, плавающий на поверхности воды, центральную трубу, проходящую в осевом направлении сквозь центральную часть поплавка и погруженную открытым концом в воду, пневмотурбогенератор, расположенный в трубе и приводимый в движение потоком воздуха в трубе, возникающим из-за вертикальных перемещений поплавка под действием волн. Known wave power plant (Japanese application N 63-32987, F 03 B 13/24, publ. 1989) (prototype), which contains an annular hollow float floating on the surface of the water, a Central pipe passing in the axial direction through the Central part of the float and immersed with its open end in water, a pneumatic turbogenerator located in the pipe and driven by the flow of air in the pipe arising from the vertical movements of the float under the action of waves.

Недостатками такого устройства являются низкий КПД, связанный с необходимостью отбора мощности непосредственно от воздушного потока отсутствие накопления энергии волн, что ведет к неравномерности процесса преобразования энергии. The disadvantages of such a device are the low efficiency associated with the need for power take-off directly from the air flow, the lack of accumulation of wave energy, which leads to uneven energy conversion process.

Задачей, решаемой данным изобретением, является устранение указанных недостатков, а именно: повышение КПД преобразования энергии волн, накопление энергии волн в виде механической энергии, обеспечивающее равномерность преобразования энергии волн, расширение области использования устройства, включая использование его в качестве движителя для морских транспортных средств. The problem solved by this invention is the elimination of these disadvantages, namely: increasing the efficiency of the conversion of wave energy, the accumulation of wave energy in the form of mechanical energy, ensuring uniformity of wave energy conversion, expanding the scope of use of the device, including its use as a propulsion device for marine vehicles.

Данная задача решается тем, что в устройстве для преобразования энергии волн, содержащеи две вертикальные стенки, жестко связанные между собой посредством преобразующих элементов, расположенных друг над другом и выполненных в виде плоских лопастей крыловидного профиля, профили выполнены изогнутыми и расположены симметрично и зеркально относительно горизонтальной плоскости под острым углом к ней, причем их выпуклые поверхности обращены друг к другу с образованием плавно сужающегося плоского канала, а боковые торцы вплотную закреплены на стенках при этом каждый последующий канал выполнен как продолжение предыдущего. This problem is solved in that in the device for converting wave energy, containing two vertical walls, rigidly connected to each other by means of converting elements located one above the other and made in the form of flat wing-shaped blades, the profiles are made curved and are symmetrically and mirrored with respect to the horizontal plane at an acute angle to it, with their convex surfaces facing each other with the formation of a smoothly tapering flat channel, and the side ends are tightly fixed on the walls, with each successive passage is provided as a continuation of the previous one.

Вертикальные стенки и боковые торцы профилей выполнены дугообразными, при этом средняя ширина профилей выполнена увеличивающейся к их концу и от предыдущего канала к последующему. Кроме того, вертикальные стенки могут быть выполнены в виде соосных цилиндрических колец, при этом внешняя стенка в средней части выполнена с кольцевым разрезом, равным по высоте наименьшей высоте плоского канала профилей, имеющих форму кольцевых сегментов, а стенки жестко связаны с трубчатым валом, закрепленным с возможностью вращения на вертикальном неподвижном валу. The vertical walls and lateral ends of the profiles are made arcuate, while the average width of the profiles is made increasing towards their end and from the previous channel to the next. In addition, the vertical walls can be made in the form of coaxial cylindrical rings, while the outer wall in the middle part is made with an annular section equal in height to the smallest height of the flat channel of the profiles having the shape of annular segments, and the walls are rigidly connected to the tubular shaft fixed to the possibility of rotation on a vertical stationary shaft.

Корме того, данная задача решается тем, что в волновой электростанции, содержащей цилиндрический плавучий бак, частично заполненный водой, центральную трубу, проходящую в осевом направлении через центральную часть дна бака и погруженную открытым концом в воду, неподвижный центральный ал, проходящий в осевом направлении через трубу и закрепленный на дне, возможно, с помощью якоря, с наружной стороны бака, несколько ниже его верхней поверхности крепится устройство для преобразования энергии волн с кольцеобразной вертикальной стенкой, внутренняя часть бака разделена сплошными стенками, идущими радиально, на несколько секторов, а внутри трубы закреплен на неподвижном валу с возможностью вращения вокруг вертикальной оси бака трубчатый вал отбора мощности, на котором закреплены спиралеобразные лопасти, при этом труба и трубчатый вал через систему жестких связей и подшипников связаны между собой с возможностью относительного вращения. Moreover, this problem is solved by the fact that in a wave power plant containing a cylindrical floating tank partially filled with water, a central pipe passing axially through the central part of the bottom of the tank and immersed with its open end in water, a stationary central al, passing in the axial direction through a pipe and fixed at the bottom, possibly with an anchor, on the outside of the tank, slightly lower than its upper surface, a device is mounted for converting wave energy with an annular vertical wall, inside The inner part of the tank is divided by solid walls extending radially into several sectors, and inside the pipe is mounted on a fixed shaft with the possibility of rotation around the vertical axis of the tank, a tubular power take-off shaft on which spiral-shaped blades are fixed, while the pipe and tubular shaft through a rigid connection system and bearings are interconnected with the possibility of relative rotation.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство с параллельными вертикальными стенками и идентичными преобразующими элемента, на фиг.2 устройство с дугообразными вертикальными стенками и расширяющимися к концу элементами, на фиг.3 устройство с цилиндрическими соосными вертикальными и преобразующими элементами, имеющими форму кольцевых сегментов, на фиг.4 схема взаимодействия преобразующих элементов с поперечно колеблющейся относительно них жидкостью, на фиг.5 волновая электростанция, а на фиг.6 схема, поясняющая принцип работы волновой электростанции. The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a device with parallel vertical walls and identical converting elements, Fig. 2 device with arched vertical walls and expanding to the end elements, Fig. 3 device with cylindrical coaxial vertical and converting elements having the shape of the ring segments, in Fig.4 a diagram of the interaction of the converting elements with a fluid transversely oscillating relative to them, in Fig.5 a wave power plant, and in Fig.6 a diagram, a belt yayuschaya principle of the wave power.

На вертикальных стенках 1 жестко закрепляются преобразующие элементы 2. Если преобразующие элементы 2 выполнены идентичными и прямоугольной формы, то они закрепляются на параллельных вертикальных стенках (фиг.1); если преобразующие элементы 2 имеют дугообразные боковые торцы своих лопастей 4 и выполнены расширяющимися, то они закрепляются на вертикальных дугообразных стенках (фиг.2); если преобразующие элементы 2 имеют форму кольцевого сегмента, то они закрепляются на цилиндрических соосных вертикальных стенках (фиг. 3, на этой фиг. изображена для простоты часть устройства). Converting elements 2 are rigidly fixed on the vertical walls 1. If the converting elements 2 are identical and rectangular in shape, then they are fixed on parallel vertical walls (Fig. 1); if the converting elements 2 have arcuate lateral ends of their blades 4 and are made expandable, then they are fixed on the vertical arcuate walls (figure 2); if the converting elements 2 have the shape of an annular segment, then they are fixed on the cylindrical coaxial vertical walls (Fig. 3, this Fig. shows a part of the device for simplicity).

Преобразующий элемент 3 состоит из двух плоских лопастей обтекаемой формы 4, которые связаны между собой жесткими связями 3 так, что между выпуклыми поверхностями лопастей, обращенными друг к другу, образуется плоский суживающийся канал с малым входным сопротивлением. Преобразующие элементы 2 закрепляются на вертикальных стенках 1 так, что конец одного элемента расположен между лопастями последующего, а между верхними лопастями двух соседних элементов, так же как и между нижними, имеется зазор, высота которого соизмерима с половиной расстояния между лопастями преобразующего элемента, при этом элементы закреплены на стенках без образования щелей между стенкой и боковыми торцами лопастей. The converting element 3 consists of two flat blades of streamlined shape 4, which are interconnected by rigid bonds 3 so that between the convex surfaces of the blades facing each other, a flat tapering channel with a small input resistance is formed. The converting elements 2 are fixed on the vertical walls 1 so that the end of one element is located between the blades of the subsequent one, and there is a gap between the upper blades of two adjacent elements, as well as between the lower ones, the height of which is comparable to half the distance between the blades of the converting element, while the elements are fixed to the walls without the formation of gaps between the wall and the side ends of the blades.

В устройстве с цилиндрическими соосными вертикальными стенками (фиг.3) внутренняя стенка 1 жестко связана связями 7 с трубчатым валом отбора мощности 6, который закреплен с возможностью вращения вокруг общей оси цилиндрических стенок на неподвижном валу 3, закрепленным или на дне, возможно, с помощью якоря, или на каком-либо плавающем устройстве, или с использованием и того и другого. Внешняя цилиндрическая стенка 1 имеет посредине кольцевой разрез высотой равной высоте самой узкой части плоского канала между лопастями преобразующего элемента. In a device with cylindrical coaxial vertical walls (Fig. 3), the inner wall 1 is rigidly connected by ties 7 to a tubular power take-off shaft 6, which is mounted to rotate around the common axis of the cylindrical walls on a fixed shaft 3, fixed or on the bottom, possibly using anchors, or on some kind of floating device, or using both of them. The outer cylindrical wall 1 has in the middle an annular section with a height equal to the height of the narrowest part of the flat channel between the blades of the converting element.

В волновой электростанции (фиг.5) к цилиндрической поверхности плавучего бака 10 крепятся преобразующие элементы 2, имеющие форму кольцевого сегмента, без образования щелей между поверхностью и боковыми торцами лопастей 4, а к противоположным боковым торцам лопастей 4 элементов 2 крепится вертикальная цилиндрическая стенка 1, имеющая посредине кольцевой разрез. Поверхность бака сплошными вертикальными стенками 3, делящими внутреннюю полость бака на несколько секторов, соединена с трубой 9, имеющей начальный участок 12 с малым входным сопротивлением. Труба 9 жесткими связями 7 с помощью подшипников 14 связана с трубчатым валом отбора мощности 6, на котором закреплены спиралеобразные лопасти 13, а трубчатый вал закреплен с возможностью вращения вокруг оси бака на неподвижном валу 5, который закрепляется на дне. Система креплений обеспечивает возможность относительного вращения вала отбора мощности и трубы 9, проходящей сквозь дно бака 11. In the wave power plant (Fig. 5), transforming elements 2 having the shape of an annular segment are attached to the cylindrical surface of the floating tank 10 without creating gaps between the surface and the side ends of the blades 4, and a vertical cylindrical wall 1 is attached to the opposite side ends of the blades 4 of elements 2, having an annular cut in the middle. The surface of the tank with continuous vertical walls 3, dividing the internal cavity of the tank into several sectors, is connected to the pipe 9, which has an initial section 12 with a small input resistance. The pipe 9 is connected by rigid bearings 7 with bearings 14 to a tubular power take-off shaft 6, on which spiral-shaped blades 13 are mounted, and the tubular shaft is rotatably mounted around the axis of the tank on a fixed shaft 5, which is fixed at the bottom. The fastening system enables relative rotation of the power take-off shaft and pipe 9 passing through the bottom of the tank 11.

Элементы 2 закреплены на поверхности бака ниже его верхнего края на таком уровне, чтобы волны, захлестывая верхние лопасти 4, не перехлестывали через края бака, этим же условием обусловлена степень погружения бака в воду. Труба 9 относительно бака 10 расположена таким образом, чтобы ее верхний конец находился на уровне, лежащем ниже уровня моря, при этом не исключена возможность того, что верхний конец трубы 9 расположен на уровне дна бака, а плавучесть бака обеспечивается поплавками, закрепленными на его поверхности, это зависит от размеров бака и режима работы. Elements 2 are fixed on the surface of the tank below its upper edge at such a level that the waves, sweeping the upper blades 4, do not overlap over the edges of the tank, the same condition determines the degree of immersion of the tank in water. The pipe 9 relative to the tank 10 is located so that its upper end is at a level below sea level, while it is possible that the upper end of the pipe 9 is located at the level of the bottom of the tank, and the buoyancy of the tank is provided by floats fixed to its surface , it depends on the size of the tank and the operating mode.

Устройство для преобразования энергии волн работает следующим образом. A device for converting wave energy works as follows.

Набегающая на устройство волна вызывает колебательные перемещения жидкости относительно устройства. При этом часть направленного снизу вверх потока жидкости, попадая в область между вертикальными стенками 1, взаимодействует с нижними лопастями 4 преобразующих элементов 2 (фиг.4, нижний рис.), в то время как часть того же потока, огибая выпуклые поверхности вертикальных стенок 1 и перетекая поверх верхних краев стенок, воздействует на верхние лопасти элементов 2. Кроме того, на верхние лопасти элементов воздействует поток жидкости, обусловленный тем, что волна, обладая ударными свойствами, захлестывает верхние лопасти. Вертикальная составляющая скорости потока жидкости в результате взаимодействия потока с верхними и нижними лопастями 4 преобразующих элементов меняет свое направление на горизонтальное (фиг.4, верхний рис.). В плоском канале между верхним и нижним рядом лопастей 4 преобразующих элементов возникает течение, скорость которого, направленная вдоль горизонтальной оси канала, в некоторой степени будет возрастать от элемента к элементу. Таким образом, преобразующие элементы преобразуют вертикальные смещения жидкости, вызванные колебаниями среды относительно устройства, в горизонтально направленный поток жидкости. В результате на выходе устройства выбрасывается поток жидкости, имеющий горизонтально направленный импульс, вследствие чего по закону сохранения импульса на устройство в противоположном направлении будет действовать сила, определяемая формулой:

где F сила, действующая на устройство;
P импульс жидкости;
ρ- плотность жидкости;
v площадь поперечного сечения выходного канала устройства;
V скорость жидкости.The wave incident on the device causes oscillatory movements of the fluid relative to the device. At the same time, a part of the liquid flow directed from the bottom up, falling into the region between the vertical walls 1, interacts with the lower blades 4 of the converting elements 2 (Fig. 4, lower figure), while a part of the same flow, enveloping the convex surfaces of the vertical walls 1 and flowing over the upper edges of the walls, acts on the upper blades of the elements 2. In addition, the liquid flows due to the fact that the wave, having impact properties, sweeps the upper blades. The vertical component of the fluid flow rate as a result of the interaction of the flow with the upper and lower blades 4 of the converting elements changes its direction to horizontal (Fig. 4, upper fig.). In a flat channel between the upper and lower row of blades 4 of the converting elements, a flow occurs, the speed of which, directed along the horizontal axis of the channel, will increase to some extent from element to element. Thus, the converting elements convert the vertical displacement of the liquid, caused by fluctuations of the medium relative to the device, in a horizontally directed fluid flow. As a result, a fluid stream having a horizontally directed pulse is ejected at the device’s output, as a result of which, according to the law of conservation of the pulse, a force determined by the formula will act on the device in the opposite direction:

where F is the force acting on the device;
P fluid momentum;
ρ is the fluid density;
v the cross-sectional area of the output channel of the device;
V is the fluid velocity.

Таким образом, устройство (фиг.1 и фиг.2) может быть использовано в качестве движителя для морских транспортных средств. Thus, the device (figure 1 and figure 2) can be used as a mover for marine vehicles.

Взаимодействие волн с устройством, имеющим цилиндрические вертикальные стенки (фиг. 3) приводит к тому, что поток воды, протекающий в плоском канале, образованном лопастями элементов, выбрасывается по касательной через кольцевой разрез внешней стенки. В результате возникающий момент сил закручивает устройство, а следовательно и жестко связанный с ним вал отбора мощности 6 вокруг вертикальной оси устройства, с которого вращение передается каким-либо известным способом на вал элетрогенератора. В данном случае устройство может быть использовано в качестве стационарных или переносных энергоустановок относительно небольшой мощности, преобразующих энергию волн в электрическую энергию. The interaction of waves with a device having cylindrical vertical walls (Fig. 3) leads to the fact that the flow of water flowing in a flat channel formed by the blades of the elements is ejected tangentially through an annular section of the outer wall. As a result, the arising moment of forces spins the device, and therefore the power take-off shaft 6 rigidly connected to it around the vertical axis of the device, from which the rotation is transmitted by any known method to the electric generator shaft. In this case, the device can be used as stationary or portable power plants of relatively low power, converting wave energy into electrical energy.

Волновая электростанция работает следующим образом. Wave power plant operates as follows.

В результате воздействия волн на лопасти преобразующих элементов устройства с цилиндрической вертикальной стенкой, (фиг.5), на него действует вращающий момент, закручивающий жестко связанный с устройством бак 10 вокруг его вертикальной оси. Жидкость, не полностью заполняющая бак благодаря сплошным вертикальным стенкам 8, также начинает вращаться, в результате чего происходит перераспределение давления (фиг.6). Давление вблизи оси вращения уменьшается, увеличиваясь к краям бака пропорционально расстоянию в квадрате до оси вращения, что иллюстрируется формой поверхности вращающейся жидкости. Поскольку в начальном положении, когда бак неподвижен, уровень жидкости в баке совпадал с уровнем спокойного моря, то во вращающемся баке вблизи его оси вращения, непосредственно над верхним концом трубы 9, уровень жидкости будет ниже уровня моря, вследствие чего нарушится гидростатическое равновесие между глубинными, не участвующими во вращательном движении, слоями жидкости под трубой и поверхностными слоями над трубой. Перепад давления, вызванный отклонением от состояния гидростатического равновесия, создает движущийся вертикально вверх по трубе поток жидкости, который, воздействуя на спиралеобразные лопасти 13, закрепленные на валу отбора мощности 6, заставляет его вращаться вокруг вертикальной оси бака с вала вращение передается электрогенератору. Положение верхнего края трубы 9 относительно верхнего края бака 10, т.е. расстояние (фиг.6) определяется исходя из формы вращающейся поверхности, зависящей от режима работы, т.е. от угловой скорости вращения бака и диаметра бака, при этом верхний край трубы должен совпадать с нижним уровнем поверхности, а верхний край бака с верхним уровнем вращающейся поверхности, при этом в расчет принимается только то количество жидкости, которое было в баке до его вращения. Степень погружения бака в воду, высота H определяется из тех же условий, а уровень закрепления лопастей преобразующих элементов определяется с учетом того, что вблизи вращающейся наружной поверхности бака уровень жидкости понижен в сравнении с уровнем спокойного моря, т.е. с учетом высоты h (заметим, что отсчет высот идет от уровня спокойного моря), при этом устройство для преобразования энергии волн закрепляется на поверхности бака так, чтобы кольцевой разрез на внешней цилиндрической стенке устройства находился на уровне h. As a result of the action of waves on the blades of the converting elements of the device with a cylindrical vertical wall (Fig. 5), a torque acts on it, tightening the tank 10 rigidly connected to the device around its vertical axis. The liquid that does not completely fill the tank due to the continuous vertical walls 8 also starts to rotate, resulting in a redistribution of pressure (Fig.6). The pressure near the axis of rotation decreases, increasing to the edges of the tank in proportion to the squared distance to the axis of rotation, as illustrated by the surface shape of the rotating fluid. Since in the initial position, when the tank is stationary, the liquid level in the tank coincided with the level of the calm sea, then in the rotating tank near its axis of rotation, directly above the upper end of the pipe 9, the liquid level will be below sea level, as a result of which the hydrostatic equilibrium between the deep layers of fluid not participating in the rotational motion under the pipe and surface layers above the pipe. The pressure drop caused by the deviation from the state of hydrostatic equilibrium creates a fluid flow moving vertically up the pipe, which, acting on the spiral-shaped blades 13 mounted on the power take-off shaft 6, makes it rotate around the vertical axis of the tank from the shaft, the rotation is transmitted to the generator. The position of the upper edge of the pipe 9 relative to the upper edge of the tank 10, i.e. the distance (Fig. 6) is determined based on the shape of the rotating surface, depending on the operating mode, i.e. from the angular velocity of rotation of the tank and the diameter of the tank, while the upper edge of the pipe should coincide with the lower level of the surface, and the upper edge of the tank with the upper level of the rotating surface, and only the amount of liquid that was in the tank before its rotation is taken into account. The degree of immersion of the tank in water, the height H is determined from the same conditions, and the level of fastening of the blades of the converting elements is determined taking into account the fact that near the rotating outer surface of the tank the liquid level is lowered in comparison with the level of the calm sea, i.e. taking into account the height h (note that the height is measured from the level of the calm sea), the device for converting wave energy is fixed on the surface of the tank so that the annular section on the outer cylindrical wall of the device is at level h.

Использование устройства для преобразования энергии волн и волновая электростанция позволит повысить КПД преобразования энергии волн, накапливать энергию волн в виде механической энергии, тем самым обеспечивая равномерность преобразования энергии волн, расширить область использования устройства, включая использование его в качестве движителя для морских транспортных средств. The use of a device for converting wave energy and a wave power plant will increase the efficiency of wave energy conversion, accumulate wave energy in the form of mechanical energy, thereby ensuring uniformity of wave energy conversion, expand the area of use of the device, including its use as a propulsion device for marine vehicles.

Claims

1. A device for converting wave energy, containing two vertical walls rigidly connected to each other by means of converting elements located one above the other and made in the form of flat wing-shaped blades, characterized in that the profiles are made curved and are symmetrically and mirror-like relative to the horizontal plane under an acute angle to it, with their convex surfaces facing each other with the formation of a smoothly tapering flat channel, and the side ends are closely fixed to the wall x, wherein each subsequent channel is formed as a continuation of the previous one.

2. The device according to claim 1, characterized in that the vertical walls and side ends of the profiles are arcuate, while the average width of the profiles is made increasing towards their end and from the previous channel to the next.

3. The device according to claim 1, characterized in that the vertical walls are made in the form of coaxial cylindrical rings, while the outer wall in the middle part is made with an annular cut equal in height to the smallest height of the flat channel of profiles having the shape of ring segments, and the walls are rigidly connected with a tubular shaft mounted rotatably on a vertical stationary shaft.

4. A wave power plant comprising a cylindrical floating tank partially filled with water, a central pipe extending axially through the central part of the bottom of the tank and immersed with its open end in water, a stationary central shaft extending axially through the pipe and fixed to the bottom, possibly using an anchor, characterized in that on the outside of the tank, slightly lower than its upper surface, a device for converting wave energy with an annular vertical wall is fixed, the inner part of the tank divided by continuous walls extending radially into several sectors, and inside the pipe mounted on a fixed shaft with the possibility of rotation around the vertical axis of the tank, a tubular power take-off shaft, on which spiral-shaped blades are fixed, while the pipe and the tubular shaft are connected between the rigid connections and bearings between with the possibility of relative rotation.