[發(fā)明專利]一種筏式波浪能消能裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410025510.4
• 申請(qǐng)日: 2014-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN103711106A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永良;陳文創(chuàng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B8/06
• 分類號(hào): E02B8/06
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種消能裝置，特別是關(guān)于一種用于消耗特定水域或消力池中波浪能的筏式消能裝置。

背景技術(shù)

目前，針對(duì)水利工程消力池的研究主要集中在由脈動(dòng)壓力等因素所導(dǎo)致的消力池底板揭底破壞方面，而對(duì)于泄洪消能時(shí)消力池中波浪所引起的其它負(fù)面影響的研究較少。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，泄洪消能時(shí)，由空氣和強(qiáng)烈的波浪作用所產(chǎn)生的次聲波將引起消力池附近建筑物的震動(dòng)。另外，次聲波還會(huì)干擾人的神經(jīng)系統(tǒng)，使人產(chǎn)生不舒適的感覺(jué)，因此泄洪消能時(shí)消力池中強(qiáng)烈的波浪所引起的負(fù)面作用嚴(yán)重影響了附近居民的生活。

消耗波浪能主要有兩種方法：一種方法是使波浪發(fā)生破碎，據(jù)相關(guān)研究表明，該方法雖然能夠耗散波浪能，但是波浪破碎時(shí)會(huì)產(chǎn)生次聲波，因此沒(méi)有達(dá)到消減次聲波的目的。另一種方法是采用波浪能轉(zhuǎn)換裝置俘獲波浪能并將其轉(zhuǎn)換為其它形式的能量，據(jù)報(bào)道，目前世界各國(guó)已開發(fā)出各式各樣能夠有效俘獲波浪能的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，波浪能被俘獲，也就是波浪被消耗，因而，波浪能轉(zhuǎn)換裝置可以被用以消耗消力池中波浪的消能裝置。

眾多波浪能轉(zhuǎn)換裝置中，筏式波浪能裝置能保證較高的波浪能吸收效率及較高的結(jié)構(gòu)可靠性，特別適用于消耗特定水域或消力池中波浪能。然而，目前關(guān)于筏式波浪能裝置的研究主要集中在通過(guò)筏式波浪能裝置將波浪能俘獲，轉(zhuǎn)換為液壓能，然后液壓能用于沖擊液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，卻沒(méi)有把筏式波浪能裝置用于消能領(lǐng)域。因而，從高效消耗波浪能和降低泄洪消能造成的次聲波污染的角度考慮，開發(fā)一種利用筏式波浪能裝置的消能裝置顯得非常必要和重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種用于消耗特定水域或消力池中波浪能的筏式消能裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種筏式波浪能消能裝置，其特征在于：它包括設(shè)置在消力池或需消能水域中的浮筒陣列和用于錨固所述浮筒陣列的系泊系統(tǒng)；其中，所述浮筒陣列包括兩節(jié)以上通過(guò)連接件縱向和/或橫向鉸接在一起的單元浮筒，且縱向和/或橫向相鄰的兩所述單元浮筒之間均設(shè)置一阻尼系統(tǒng)；每一所述阻尼系統(tǒng)均包括若干以所述單元浮筒的橫向或縱向中心線為對(duì)稱軸分布的阻尼液壓缸，每一所述阻尼液壓缸的活塞連桿和缸底分別與縱向和/或橫向相鄰的兩所述單元浮筒鉸接；所述活塞連桿由兩根桿鉸接而成。

所述連接件包括兩分別緊固連接在縱向和/或橫向相鄰的兩所述單元浮筒上且相互垂直的雙耳鉸座，兩通過(guò)銷軸分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接兩所述雙耳鉸座的金屬塊，兩所述金屬塊通過(guò)一轉(zhuǎn)軸連接在一起，所述轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)若干滾珠可轉(zhuǎn)動(dòng)的插設(shè)在其中一所述金屬塊內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸的另一端緊固連接另一所述金屬塊。

迎著來(lái)波方向的第一列所述單元浮筒的前端設(shè)計(jì)成圓弧狀。

所述單元浮筒的截面形狀采用矩形、圓形或橢圓形。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、由于本發(fā)明是將若干半潛于水體中的單元浮筒通過(guò)特定的連接件連接成浮筒陣列，連接件的結(jié)構(gòu)使浮筒陣列中各單元浮筒不僅可以在豎直平面和水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且還可以使單元浮筒繞其中心線扭動(dòng)，相鄰單元浮筒之間設(shè)置阻尼系統(tǒng)，因此泄洪消能時(shí)，當(dāng)強(qiáng)烈的波浪作用于浮筒陣列時(shí)，通過(guò)單元浮筒能夠高效地俘獲波浪能，并利用阻尼系統(tǒng)消耗能量，從而達(dá)到消耗波浪能，消減次聲波的目的。2、由于本發(fā)明相鄰單元浮筒間采用的連接方式使得單元浮筒能發(fā)生多自由度的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)，既能夠有效地吸收各個(gè)方向、各種形式的波浪能，又能夠提高整個(gè)消能器的可靠性，除此之外還能夠保證結(jié)構(gòu)的安全性。3、由于本發(fā)明的單元浮筒采用筏式結(jié)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)安全可靠，能適應(yīng)極端波浪情況,如泄洪消能時(shí)消力池中的波浪情況。4、由于本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、移動(dòng)性好、適用范圍廣，因此可以在任何需要消波浪能的水域進(jìn)行永久和臨時(shí)應(yīng)用，應(yīng)用時(shí)，橫向和縱向可根據(jù)需要和現(xiàn)實(shí)狀況增減浮筒數(shù)目。5、由于本發(fā)明的裝置成本低，特別是應(yīng)用于較深水域時(shí)與永久防波設(shè)施相比效益成本比的優(yōu)勢(shì)更明顯。6、由于本發(fā)明中單元浮筒的外形可以根據(jù)需要進(jìn)行改變，因此適用范圍廣。7、由于本發(fā)明在運(yùn)行過(guò)程中由波浪能驅(qū)動(dòng)，無(wú)需其他能量輸入，不產(chǎn)生任何環(huán)境污染，節(jié)能環(huán)保。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，而不應(yīng)該理解成對(duì)本發(fā)明的限制。

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的俯視示意圖

圖2是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的主視示意圖

圖3是圖1的Ⅰ局部放大示意圖

圖4是圖3的半透視示意圖

圖5是本發(fā)明連接件的結(jié)構(gòu)示意圖

圖6是本發(fā)明阻尼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖