[發明專利]一種流道式波浪能推進方法及利用該方法的航行器

有效

• 申請號: 202110652819.6
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113309653B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 耿文豹;王克家;王林;呂昕澤;蕭信杰;羅昌莉
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B13/20;B63B1/28;B63B1/24;B63B1/40;B63H19/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 甘永恒

本發明公開了一種流道式波浪能推進方法及利用該方法的航行器，以其中一個為例，包括：浮體；動力單元，動力單元位于浮體內，動力單元具有流道，流道具有第一開口和第二開口，第一開口、第二開口均高于浮體的底面且第一開口低于第二開口，第一開口位于浮體的側壁。波浪上升的過程，水從第一開口進入流道內，則水在流道內沿流道的側壁逐漸上升，水對流道的側壁具有沖擊力；波浪下降的過程，水從流道內沿流道的側壁逐漸下降且從第一開口流出，在相互作用力的作用下產生向前的動力，因此動力單元利用新型流道推進方法作為航行器的一種無動力推進，其更大程度上利用波浪能，有助于提高波浪能的利用效率，提高浮體的航行速度，保證浮體持續航行。

技術領域

本發明涉及航行器技術領域，特別是一種流道式波浪能推進方法及利用該方法的航行器。

背景技術

海洋監測的無動力航行器其原理跟水下滑翔機基本相同，是在沉浮的過程中改變水翼受力的傾角，從而實現前進。在波浪上升的過程中，水面浮體隨波浪向上浮動，并通過柔性繩纜拽拉水下牽引機，則水翼向后下方傾斜，拉力與垂直于水翼的力產生水平向前的動力；波浪下降的過程，水翼向后上方傾斜，同理產生前進的動力。因此，水下滑翔機在不斷沉浮的海浪中獲得向前的動力，能夠按給定的航路自主航行，可實現海氣多界面、大范圍、遠距離的海洋水文參數及氣象參數的實時測量，此外，波浪能滑翔機可以搭載不同的傳感器、水面及水下的各種傳感器以完成各種海洋的檢測任務。

然而，現有的滑翔機主要是通過繩攬拽拉水下牽引機從而使得水翼傾斜使得浮體前進，第一，上述方式的波浪能的利用效率較低；第二，水翼通過繩攬連接于浮體，則水翼在水下發生轉動，其運動導致水流的波動從而產生較大的噪音，會影響傳感器的信號傳輸；第三，為了給牽引機提供電和信息的傳輸需要使用電纜和電線，由此增大了繩攬的橫截面積，從而大大提高了水阻力，進而導致浮體的運動速度受影響；因此，急需研發出一種對波浪能利用效率高、降低對水下傳感器的影響、運動速度較快以及減少阻力的航行器。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：在于提供一種流道式波浪能推進方法及利用該方法的航行器，以解決現有技術中所存在的運動速度低或波浪能利用效率低或水阻力大等技術問題，從而達到提高波浪能利用效率、降低對水下傳感器的影響、減少阻力、運動速度快等優點。

本發明解決其技術問題的解決方案是：

一種流道式波浪能推進方法，波浪上升的過程，水從航行器的第一開口進入航行器的流道內，在流道內沿流道的側壁逐漸上升；波浪下降的過程，水從航行器的流道內沿流道的側壁逐漸下降且從航行器的第一開口流出。

波浪上升的過程，水從第一開口進入流道內，然后在流道內沿流道的側壁逐漸上升，水流動的過程中對流道的側壁具有沖擊力從而產生向前的動力；波浪下降的過程，水從流道內沿流道的側壁逐漸下降且從第一開口流出，在相互作用力的作用下從而產生向前的動力，因此動力單元利用新型流道推進方法作為浮體的一種無動力推進方法，其更大程度上利用波浪能，且有助于提高波浪能的利用效率，提高浮體的航行速度，保證浮體持續、穩定的航行。

本發明還提供一種利用流道式波浪能推進方法的航行器，包括：浮體；動力單元，所述動力單元位于所述浮體內，所述動力單元具有流道，所述流道具有第一開口和第二開口，所述第一開口、所述第二開口均高于所述浮體的底面且所述第一開口低于所述第二開口，所述第一開口位于所述浮體的側壁。

本發明的有益效果是：波浪上升的過程，水從第一開口進入流道內，然后在流道內沿流道的側壁逐漸上升，水流動的過程中對流道的側壁具有沖擊力從而產生向前的動力；波浪下降的過程，水從流道內沿流道的側壁逐漸下降且從第一開口流出，在相互作用力的作用下從而產生向前的動力，因此動力單元利用新型流道推進方法作為浮體的一種無動力推進方法，其更大程度上利用波浪能，且有助于提高波浪能的利用效率，提高浮體的航行速度，保證浮體持續、穩定的航行。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第一開口和所述第二開口分別位于所述流道的兩端，所述第二開口位于所述浮體的頂部。