
技术摘要:
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 全部
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。 3 CN 111550348 A 说 明 书 2/3 页
技术实现要素:
本发明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。 本发明是将流体的流动、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 是本发明的主视图。 图 2 是图 1 的俯视图。 图 3 是图 1 的仰视图。