[實(shí)用新型]點(diǎn)頭鴨式波浪發(fā)電模擬系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921080764.0
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN210483948U
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李柯寧;曾峙翔;伍冠坤;張國才;林卓選
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院
• 主分類號: F03B13/22
• 分類號: F03B13/22;F04D35/00;G01S15/08
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 劉曉明

本實(shí)用新型涉及一種點(diǎn)頭鴨式波浪發(fā)電模擬系統(tǒng)，包括造浪裝置、波浪檢測裝置和點(diǎn)頭鴨波浪能量轉(zhuǎn)換裝置；造浪裝置包括蓄水槽、驅(qū)動裝置和造波板；造波板垂直設(shè)置在蓄水槽的第一端，且造波板與驅(qū)動裝置機(jī)械連接；驅(qū)動裝置用于驅(qū)動造波板沿水平方向在所述蓄水槽內(nèi)做周期往復(fù)的運(yùn)動；波浪檢測裝置固定于蓄水槽的上端，用于檢測蓄水槽內(nèi)的波浪的波長和波幅；點(diǎn)頭鴨波浪能量轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在蓄水槽的第二端，用于捕獲蓄水槽中的波浪能，并將波浪能轉(zhuǎn)換為電能。上述點(diǎn)頭鴨式波浪發(fā)電模擬系統(tǒng)可檢測蓄水槽內(nèi)的波浪的波長和波幅，實(shí)現(xiàn)對波長和波幅的實(shí)時監(jiān)測，從而研究不同波長和波幅對發(fā)電效率的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及可再生能源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種點(diǎn)頭鴨式波浪發(fā)電模擬系統(tǒng)。

背景技術(shù)

海水中蘊(yùn)藏著巨大的波浪能，全球可利用的波浪能高達(dá)20×10⁹kW。在當(dāng)前能源危機(jī)的大背景下，世界各海洋大國均十分重視波浪能的研究利用，尤其是波浪能發(fā)電系統(tǒng)的研究開發(fā)。波浪能采集裝置是波浪能發(fā)電系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，在眾多類型的波浪能采集裝置中，由英國愛丁堡大學(xué)Salter教授提出的點(diǎn)頭鴨式波浪能采集裝置以其設(shè)計(jì)精巧、采能高效而著稱，作為目前世界上效率最高的波浪能采集技術(shù)，其應(yīng)用前景十分廣闊。

目前，一些國內(nèi)外學(xué)者已對點(diǎn)頭鴨式波浪能采集裝置進(jìn)行了研究。Mynett等對二維正弦波中運(yùn)行的點(diǎn)頭鴨裝置特性進(jìn)行了分析，認(rèn)為在理想運(yùn)行條件下，點(diǎn)頭鴨波浪能采集裝置的波浪能轉(zhuǎn)換效率接近90％。Serman等對不規(guī)則波作用下的“點(diǎn)頭鴨”性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在不規(guī)則波作用下該波浪能采集裝置的效率要低很。

傳統(tǒng)的針對不規(guī)則波作用下該波浪能采集裝置的效率的研究大多關(guān)注波浪的攻角變化對波浪能轉(zhuǎn)換效率的影響，而研究波浪的波長和波幅變化對點(diǎn)頭鴨式波浪發(fā)電裝置的發(fā)電效率進(jìn)行綜合分析較少。

實(shí)用新型內(nèi)容

基于此，有必要提供一種研究波浪的波長和波幅對發(fā)電效率的影響的點(diǎn)頭鴨式波浪發(fā)電模擬系統(tǒng)。

一種點(diǎn)頭鴨式波浪發(fā)電模擬系統(tǒng)，包括造浪裝置、波浪檢測裝置和點(diǎn)頭鴨波浪能量轉(zhuǎn)換裝置；

所述造浪裝置包括蓄水槽、驅(qū)動裝置和造波板；所述造波板垂直設(shè)置在所述蓄水槽的第一端，且所述造波板與所述驅(qū)動裝置機(jī)械連接；所述驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述造波板沿水平方向在所述蓄水槽內(nèi)做周期往復(fù)的運(yùn)動；

所述波浪檢測裝置固定于所述蓄水槽的上端，用于檢測所述蓄水槽內(nèi)的波浪的波長和波幅；

所述點(diǎn)頭鴨波浪能量轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在所述蓄水槽的第二端，用于捕獲所述蓄水槽中的波浪能，并將波浪能轉(zhuǎn)換為電能。

在其中一個實(shí)施例中，所述驅(qū)動裝置包括電機(jī)驅(qū)動、氣壓驅(qū)動或液壓驅(qū)動。

在其中一個實(shí)施例中，所述波浪檢測裝置包括第一浮子、第一導(dǎo)軌、第一超聲波測距模塊、第二浮子、第二導(dǎo)軌和第二超聲波測距模塊；所述第一超聲波測距模塊和所述第二超聲波測距模塊分別連接上位機(jī)，且所述第一超聲波測距模塊與所述第一導(dǎo)軌固定連接，所述第二超聲波測距模塊與所述第二導(dǎo)軌固定連接；所述第一浮子與所述第一導(dǎo)軌活動連接，所述第二浮子與所述第二導(dǎo)軌活動連接。

在其中一個實(shí)施例中，所述點(diǎn)頭鴨波浪能量轉(zhuǎn)換裝置包括鴨體和發(fā)電傳動裝置；所述鴨體與所述發(fā)電傳動裝置機(jī)械連接；所述鴨體用于將所述蓄水槽內(nèi)的波浪能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，所述發(fā)電傳動裝置用于將所述機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

在其中一個實(shí)施例中，所述發(fā)電傳動裝置包括旋轉(zhuǎn)軸、變速箱、第一發(fā)電機(jī)和第二發(fā)電機(jī)；所述變速箱固定于所述旋轉(zhuǎn)軸上，并與所述鴨體機(jī)械連接；所述第一發(fā)電機(jī)、所述第二發(fā)電機(jī)分別與所述變速箱機(jī)械連接，用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

在其中一個實(shí)施例中，所述變速箱的齒輪比設(shè)置為1:30。