[發(fā)明專利]一種波力發(fā)電的寬頻帶波能捕獲裝置和設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110421742.8
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102434368A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭曉晨;吳一紅;陳文學(xué);白音包力皋;譚水位;高季章;賀益英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18;F03B13/14
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

1.一種波力發(fā)電的寬頻帶波能捕獲裝置，包括：設(shè)置在水下寬大的水口，所述的水口通過外水道與安裝有水輪機(jī)轉(zhuǎn)子的整流罩的底部連接，所述的整流罩的上部通過內(nèi)水道與水箱的底部連接，其特征在于，所述的水箱與內(nèi)水道相連的水箱底部較小，水箱上部較大，所述的水箱底部和水箱上部平滑過渡連接，形成喇叭形，水箱的上口是敞開的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波能捕獲裝置，其特征在于，所述的水箱的水平截面是圓形、橢圓形、矩形中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波能捕獲裝置，其特征在于，所述水箱的水平截面為矩形，所述水箱靠近水輪機(jī)轉(zhuǎn)子并與水輪機(jī)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)軸平行的前箱板與水平面垂直，所述的前箱板與水輪機(jī)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)軸垂直的左、右側(cè)箱板連接，所述的左、右側(cè)箱板與水平面垂直，所述的左、右側(cè)箱板與后箱板連接，所述的后箱板與左右側(cè)箱板垂直，所述的后箱板與前箱板成一定傾角。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的波能捕獲裝置，其特征在于，所述的后箱板與前箱板之間的傾角為0?~?52度。

5.一種權(quán)利要求3所述波能捕獲裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述方法的步驟如下：

確定啟動力矩的步驟：用于依據(jù)波能捕獲裝置的機(jī)械動力性能設(shè)定波能捕獲裝置的啟動力矩為M₀；?

確定周期范圍的步驟：用于根據(jù)海浪譜確定波能捕獲裝置的固有角頻率范圍ω₁~ω₂，其中ω₁為固有角頻率下限，ω₂為固有角頻率上限，其中，固有周期下限T₁=2π/ω₂，固有周期上限T₂=2π/ω₁；

確定淹沒深度的步驟：用于依據(jù)波能捕獲裝置的尺寸和波能捕獲裝置的平均固有周期確定波能捕獲裝置淹沒于水下的深度；

暫定轉(zhuǎn)子尺寸的步驟：用于初步設(shè)定或依據(jù)“判斷T_1計(jì)是否等于T₁的步驟”的調(diào)整，確定一個轉(zhuǎn)子暫定尺寸；

計(jì)算試算固有周期下限的步驟：用于依據(jù)轉(zhuǎn)子暫定尺寸，按照波能捕獲裝置周期的計(jì)算方法計(jì)算出水箱最低水位時的試算固有周期限T_1計(jì)；?

判斷T_1計(jì)是否等于T₁的步驟：用于判斷試算固有周期下限T_1計(jì)是否等于固有周期下限T₁，如果大于T₁則減小轉(zhuǎn)子尺寸，并回到“暫定轉(zhuǎn)子尺寸的步驟”；如果小于T₁則增大轉(zhuǎn)子尺寸，并回到“暫定轉(zhuǎn)子尺寸的步驟”，如果等于T₁則進(jìn)入下一步驟；

估計(jì)水箱中波高的步驟：用于依據(jù)外部波浪設(shè)計(jì)波高估計(jì)水箱中的波高；

暫定水箱后箱板傾角的步驟：用于依據(jù)水箱中的波高或依據(jù)“判斷T_2計(jì)是否等于T₂的步驟”調(diào)整的結(jié)果，設(shè)定一個后箱板與前箱板之間的試算傾角；

計(jì)算試算固有周期上限的步驟：用于依據(jù)試算傾角計(jì)算試算固有周期上限T_2計(jì)；

判斷T_2計(jì)是否等于T₂的步驟：用于判斷試算固有周期上限T_2計(jì)是否等于固有周期上限T₂，如果大于T₂，則減小后箱板傾角并回到“暫定水箱后箱板傾角的步驟”，如果小于T₂則增大后箱板傾角并回到“暫定水箱后箱板傾角的步驟”，如果等于T₂則進(jìn)入下一步驟；

完成設(shè)計(jì)的步驟：用于依據(jù)轉(zhuǎn)子尺寸和后箱板傾角完成波能捕獲裝置其他尺寸設(shè)計(jì)。