[發(fā)明專利]一種兼波浪能發(fā)電功能的浮式防波堤及防波系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910895417.1
• 申請日: 2019-09-21
• 公開（公告）號: CN110565581B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 宋瑞銀;馬肖;任聰杰;金恒;林躦;詹建明
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06;E02B9/08;F03B13/14
• 代理公司: 寧波杭州灣新區(qū)大川專利代理事務所(普通合伙) 33342
• 代理人: 毛翔威

本發(fā)明公開了一種浮式防波堤，特別是一種兼波浪能發(fā)電功能的浮式防波堤，其結(jié)構(gòu)中第一箱體上的第一蓄水倉與第二箱體上的第二蓄水倉，用于實現(xiàn)浮式防波堤的前后平衡，并確保第一箱體的下腔內(nèi)形成的直流道完全浸沒于水中；第二箱體作為迎浪端，其正對著波浪；波浪通過浮體后從直流道上背離弧形流道的第一開口的開口進入直流道，后在弧形流道內(nèi)形成周期性的波浪運動，驅(qū)使氣流和/或水流流經(jīng)透平發(fā)電系統(tǒng)，進而驅(qū)動透平發(fā)電機發(fā)電。另外，本發(fā)明中還提供了一種防波系統(tǒng)。其解決了“提升浮式防波堤的消波性能，同時實現(xiàn)其功能多樣化”的技術(shù)問題，具備消波性能好，能量轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種浮式防波堤，特別是一種兼波浪能發(fā)電功能的浮式防波堤，以及一種防波系統(tǒng)。

背景技術(shù)

浮式防波堤是根據(jù)波浪能量主要集中在水體表層的原理，建于浮在水面上的一類防浪結(jié)構(gòu)物，它由浮體和錨泊系統(tǒng)組成。

與傳統(tǒng)的固定式防波堤相比，它具有工程造價低、取材容易、施工快捷、無須進行地基處理、拆裝方便、保護環(huán)境等諸多優(yōu)點，可廣泛應用于深水港、海上圍護、人工海水浴場、游艇碼頭、水產(chǎn)養(yǎng)殖基地、軍港等，在國民經(jīng)濟、民生、國防安全領(lǐng)域具有廣泛的應用前景和巨大的市場空間。它作為臨時性防護物，可在許多實際工程中發(fā)揮作用，比如：保障海上工程施工作業(yè)安全；保護港口進出港船舶航行；作為在河口船舶之間轉(zhuǎn)載貨物時的防護性設施。作為軍事上的臨時防護設施和機動碼頭，能實現(xiàn)快裝、快拆、保障軍需武器物資的快速臨時登陸和轉(zhuǎn)移等。

因此，人們試圖設計建造出不同結(jié)構(gòu)形式的浮式防波堤，其目的是防御外海波浪，將目標波高消減至期望值。但是，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的浮式防波堤存在以下的實質(zhì)缺陷：

一、結(jié)構(gòu)形式相對簡單，所利用消浪原理較為單一。現(xiàn)有浮式防波堤一般采用方箱式或類方箱式，只利用了波浪反射的原理，即企圖將波浪往其反方向反射回去。一般來說，該類浮式防波堤的浮體尺寸越大，波浪反射系數(shù)越大，透射系數(shù)越小，消浪效果越好，但對浮式防波堤的錨系拉力要求也呈指數(shù)級增加，大大提高防波堤的成本。

二、結(jié)構(gòu)形式相對簡單，導致功能單一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種兼波浪能發(fā)電功能的浮式防波堤。上述浮式防波堤采用能量轉(zhuǎn)換消波，通過波浪能捕獲、轉(zhuǎn)換為主的方式消波。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的一種兼波浪能發(fā)電功能的浮式防波堤，包括浮體和錨泊系統(tǒng)；

所述浮體包括：

一個第一箱體，所述第一箱體包括一個前腔和一個后腔，兩者在平行于海平面的方向上前后排布；所述前腔形成一個弧形流道；所述后腔包括一個上腔與一個下腔，兩者在垂直于海平面的方向上上下排布，所述上腔形成一個第一蓄水倉；所述下腔形成一個直流道；所述弧形流道的第一開口的中心線與海平面平行，并與下腔的一側(cè)開口對接，其第二開口在垂直于海平面的方向上高于第一開口，且中心線與海平面垂直；作為優(yōu)選，上述弧形流道的口徑從第一開口至第二開口線性減小；

一個第二箱體，所述第二箱體形成一個第二蓄水倉，其安裝至第一箱體上，并位于前腔的外側(cè)；

一個透平發(fā)電系統(tǒng)，包括：

一個管狀的閥體，所述閥體的第三開口與弧形流道的第二開口密封對接，其第四開口背離弧形流道的第二開口；在閥體的內(nèi)壁上設有一個用于支撐第一閥芯，并構(gòu)成密封副的第一閥座；

一個第一閥芯，其位于閥體內(nèi)，并沿著閥體的中心線方向往復的直線運動；所述第一閥芯的一側(cè)形成一個用于配合第二閥芯，并構(gòu)成密封副的第二閥座，其另一側(cè)形成一個用于配合第三閥芯，并構(gòu)成密封副的第三閥座；所述第一閥芯上設有一個第一導流孔、一個第二導流孔以及一個用于安裝透平發(fā)電機的安裝腔室，所述第二閥座、第三閥座、第一導流孔、第二導流孔以及安裝腔室之間相貫通；