[發明專利]一種深海洋流發電實驗模型水洞裝置

有效

• 申請號: 201810333957.6
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108533443B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 洪占勇;高雪峰;崔堃;郭世光
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B11/00;G09B25/02
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

本發明公開了一種深海洋流發電實驗模型水洞裝置。所述水洞裝置包括儲水箱、模擬水箱、至少一臺水泵、導流結構、實驗模型平臺。實驗模型平臺安裝在模擬水箱內，且包括葉輪機構、至少一個發電機、至少一個測試機構。葉輪機構包括安裝在模擬水箱底壁上的至少一個支撐架，轉動安裝在支撐架內并能相對支撐架轉動的至少一個旋轉軸，固定安裝在旋轉軸的外壁上并環繞旋轉軸布局的多個葉片框，轉動安裝在葉片框內并能相對相應葉片框旋轉的葉片。本發明能模擬水面下的暗流或者洋流環境，并進行發電，而且能量利用率較高，不但減少中試環節的投入，降低實驗成本，同時還提高了實驗的準確性，還不影響生態環境，也方便進行實驗安裝和測試。

技術領域

本發明涉及洋流發電實驗技術領域的一種水洞裝置，具體為一種深海洋流發電實驗模型水洞裝置。

背景技術

洋流發電裝置是一種安裝在深海或者暗流處，利用水流帶動葉輪結構轉動從而帶動發電機轉軸轉動發電的裝置。開發深海洋流并進行發電，這符合國家建設資源節約型和環境友好型社會的號召，同時可以有效地改善我國能源結構，緩解能源緊缺的現狀。現有的洋流發電裝置普遍設備龐大，造價昂貴且安裝復雜，造成了洋流發電裝置安裝風險大，試驗成本高的問題。因此，在項目投資建設之前可以通過搭建實驗模型對項目進行模擬實驗，收集實驗數據并進行測試和評估方案。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種深海洋流發電實驗模型水洞裝置，其具備成本低廉、安裝方便和節能等優點，解決了洋流發電裝置安裝風險大，試驗成本高的問題。

(二)技術方案

為實現上述成本低廉、安裝方便和節能的目的，本發明提供如下技術方案：一種深海洋流發電實驗模型水洞裝置，所述水洞裝置包括：

儲水箱；

模擬水箱，其設置在儲水箱上方；

至少一臺水泵，其將儲水箱內的水輸送給模擬水箱并在模擬水箱內產生水流；

導流結構，其兩端分別連通模擬水箱和儲水箱，將模擬水箱的水回收至儲水箱；以及

實驗模型平臺，其安裝在模擬水箱內，且包括葉輪機構、至少一個發電機、至少一個測試機構；

葉輪機構包括安裝在模擬水箱底壁上的至少一個支撐架，轉動安裝在支撐架內并能相對支撐架轉動的至少一個旋轉軸，固定安裝在旋轉軸的外壁上并環繞旋轉軸布局的多個葉片框，轉動安裝在葉片框內并能相對相應葉片框旋轉的葉片；其中，所有葉片框垂直安裝在旋轉軸上且以旋轉軸為中心呈放射狀布局，同一葉片框內的葉片通過平鋪在相應葉片框內的方式，遮斷流過相應葉片框的水流，還通過相對相應葉片框旋轉的方式導通水流流過相應葉片框；

發電機與至少一個旋轉軸相對應，通過與相應旋轉軸的同軸連接將水流的動能轉化為電能；以及

測試機構測量與所述發電機電性連接的負載的運行參數。

作為上述方案的進一步改進，模擬水箱的一側側壁開設至少一個出水口，儲水箱與出水口位于同一側的一端朝外延伸，用于接收來自出水口的水流，出水口、儲水箱朝外延伸的一端構成所述導流結構。

進一步地，出水口通往儲水箱的水路上設置罩體。

再進一步地，模擬水箱上的出水口呈柵格狀分布。

再進一步地，模擬水箱的相對另一側側壁上開設呈三角形分布且有一定分布間隔的三個進水口，儲水箱與進水口位于同一側的側壁上開設與三個進水口對應分布的三個取水口，每個取水口與相應的進水口之間采用一臺所述水泵連通。

作為上述方案的進一步改進，旋轉軸、葉片框、葉片均垂直于模擬水箱底壁。

作為上述方案的進一步改進，同一葉片框內的葉片呈陣列式布局。