[發(fā)明專利]一種兼顧內(nèi)振蕩水柱波能轉(zhuǎn)化功能的浮式防波堤及方法

有效

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• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107701359B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何方;趙嘉俊;張華山;冷杰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: F03B13/24
• 分類號: F03B13/24;E02B3/06;E02B9/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發(fā)明公開了一種兼顧內(nèi)振蕩水柱波能轉(zhuǎn)化功能的浮式防波堤及方法。兼顧內(nèi)振蕩水柱波能轉(zhuǎn)化功能的浮式防波堤，浮體外部通過錨索連接沉塊錨泊于海床中，浮體上部布置有檢修通道，內(nèi)部設(shè)有波能轉(zhuǎn)化相關(guān)構(gòu)造，包含有氣室、空氣透平、透平支架、聯(lián)動軸、發(fā)電機、墊層及氣室內(nèi)水體；一種兼顧內(nèi)振蕩水柱波能轉(zhuǎn)化功能的浮式防波堤實現(xiàn)方法，包含有以下步驟：防波堤布置過程、浮體削減波浪作用過程、波浪能轉(zhuǎn)化輸出過程和檢修過程。本發(fā)明在保持浮式防波堤原有擋浪消波功能的基礎(chǔ)上，利用氣室內(nèi)水體振蕩設(shè)計實現(xiàn)波能轉(zhuǎn)化功能，波能轉(zhuǎn)化過程動力輸出連續(xù)，可靠性好；防波堤受力設(shè)計合理，耐久性良好；同時建設(shè)成本低廉，工程投產(chǎn)優(yōu)勢明顯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海岸工程領(lǐng)域，具體涉及一種兼顧內(nèi)振蕩水柱波能轉(zhuǎn)化功能的浮式防波堤及方法。

背景技術(shù)

波浪所蘊涵的能量主要指海洋表面波浪所具有的動能和勢能，在海洋中波浪能儲量十分巨大，全球可開發(fā)的波浪能年儲量可達2TW，可見波浪能具有能量密度高、分布面廣等優(yōu)點，同時波浪能還是一種取之不盡用之不竭的可再生清潔能源。針對自然界存在的如此豐富的優(yōu)質(zhì)可再生能源，人類開發(fā)設(shè)計了多種波浪能轉(zhuǎn)化利用裝置，其中，振蕩水柱波浪發(fā)電裝置因其具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠等優(yōu)點而成為目前世界上應(yīng)用最為成功的波浪能轉(zhuǎn)換裝置。

在近海工程領(lǐng)域中，防波堤起著削減波浪作用效果，耗散波浪能量的作用；而波能轉(zhuǎn)化裝置正起著波能捕獲和能量轉(zhuǎn)化的作用，將防波堤設(shè)計建設(shè)與波能轉(zhuǎn)化利用裝置相結(jié)合進行復合功能防波堤建設(shè)可以充分利用波浪資源，降低工程成本，實現(xiàn)傳統(tǒng)海岸工程建筑物的復合功能化利用。在近海工程中將波浪能轉(zhuǎn)化裝置和防波堤設(shè)計建設(shè)相結(jié)合是未來海岸、近海工程的發(fā)展趨勢。在兼顧波能轉(zhuǎn)化功能的浮式防波堤建設(shè)領(lǐng)域，已出現(xiàn)了一些結(jié)合波能轉(zhuǎn)化功能的有復合功能的浮式防波堤設(shè)計方案，可以在實現(xiàn)浮式防波堤擋浪消波作用效果的同時實現(xiàn)一定程度的波能轉(zhuǎn)化過程，但兼顧波能轉(zhuǎn)化功能的浮式防波堤設(shè)計方案大多僅停留在試驗階段，耐久性及可靠性相對較差；已有結(jié)合振蕩水柱波能利用技術(shù)的浮式防波堤設(shè)計方案中，防波堤斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計又往往十分復雜，作為工程結(jié)構(gòu)選型投入使用時成本昂貴。

在已公開的涉及兼顧波能轉(zhuǎn)化功能防波堤的相關(guān)方案中，尚未有關(guān)注采用浮體內(nèi)水柱振蕩帶動空氣運動繼而推動空氣透平運動進而發(fā)電同時兼顧防波堤擋浪消波功能的技術(shù)方案，因此，有必要尋求可靠性更強、波能轉(zhuǎn)化過程可控性明顯同時消波效果更為良好的結(jié)合振蕩水柱波能利用原理的新式防波堤技術(shù)方案，使兼顧波能轉(zhuǎn)化功能的浮防波堤設(shè)計斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強，同時兼顧良好的消浪效果和可靠的波能轉(zhuǎn)化效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種兼顧內(nèi)振蕩水柱波能轉(zhuǎn)化功能的浮式防波堤及方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：