[發(fā)明專利]一種防止沖刷的海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110876123.1
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113373965A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 穆延非;劉鑫;閆姝;邱旭;張育鈞;蘭連軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司;華能（浙江）能源開發(fā)有限公司清潔能源分公司
• 主分類號(hào): E02D27/12
• 分類號(hào): E02D27/12;E02D27/52;E02D27/42;E02D31/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 賀小停

本發(fā)明提供的一種防止沖刷的海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)裝置，包括海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)本體，所述海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)本體上安裝有螺旋導(dǎo)流裝置；該裝置能夠限制下潛漩渦、馬蹄形漩渦和尾跡漩渦結(jié)構(gòu)形成和傳播，尤其是阻擋了下潛漩渦對(duì)海床面的卷掘作用，進(jìn)而能夠有效解決海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)的沖刷坑問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上風(fēng)電領(lǐng)域，具體涉及一種防止沖刷的海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)能作為一種清無(wú)害的可再生能源，日益受到人類重視。其中相對(duì)于陸地風(fēng)能而言，海上風(fēng)能資源不僅具有較高的風(fēng)速，而且距離海岸線較遠(yuǎn)，不受噪音限值的影響，允許機(jī)組制造更為大型化。海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)成本約占整個(gè)海上風(fēng)電投資的20％至25％，其中單樁基礎(chǔ)由于制造簡(jiǎn)單，施工方便，因此在近淺海區(qū)域水深＜30m得到了大規(guī)模的應(yīng)用。

海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)為長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)裝置，基礎(chǔ)底部深入淺覆蓋層+基巖海床上，基礎(chǔ)中部受到波浪流荷載的反復(fù)作用，基礎(chǔ)上部安裝風(fēng)機(jī)主機(jī)以及葉片等裝置，受風(fēng)、浪、流以及機(jī)組重力等交變載荷的影響下，基礎(chǔ)底部海床水平處容易產(chǎn)生較大的疲勞累積損傷。另一方面由于海浪和潮汐的作用，在海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)周圍會(huì)發(fā)生沖刷坑的現(xiàn)象。沖刷現(xiàn)象是一個(gè)復(fù)雜的耦合過(guò)程，涉及水流、沉積物和結(jié)構(gòu)的相互作用。樁前馬蹄形漩渦、樁側(cè)邊緣的流線壓縮是穩(wěn)定流沖刷的關(guān)鍵因素，不同的海床的土質(zhì)、地形結(jié)構(gòu)和走勢(shì)都會(huì)造成沖刷坑的大小和深度。

由于地轉(zhuǎn)偏向力的影響，北半球的旋渦按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)象稱為“卡皮羅現(xiàn)象”。海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)周圍的旋渦也呈現(xiàn)出“卡皮羅現(xiàn)象”，即北半球的旋渦按照逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，南半球的旋渦按照順指針旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種防止沖刷的海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)裝置，解決了現(xiàn)有的海上風(fēng)電基礎(chǔ)底部容易形成沖刷坑的缺陷。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供的一種防止沖刷的海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)裝置，包括海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)本體，所述海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)本體上安裝有螺旋導(dǎo)流裝置。

優(yōu)選地，所述螺旋導(dǎo)流裝置布置在海平面和海床之間。

優(yōu)選地，所述螺旋導(dǎo)流裝置的旋流方向與海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)本體周圍的旋渦旋流方向相反。

優(yōu)選地，所述螺旋導(dǎo)流裝置的螺距自上至下依次增大。

優(yōu)選地，所述螺旋導(dǎo)流裝置的直徑自上至下依次增大。

優(yōu)選地，所述螺旋導(dǎo)流裝置上開設(shè)有工藝孔。

優(yōu)選地，所述螺旋導(dǎo)流裝置為板狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)本體上依次安裝有風(fēng)電塔筒和風(fēng)電主機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的一種防止沖刷的海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)裝置，在海上風(fēng)電單樁基本體上設(shè)置螺旋導(dǎo)流裝置，該螺旋導(dǎo)流裝置能夠限制下潛漩渦、馬蹄形漩渦和尾跡漩渦結(jié)構(gòu)形成和傳播，尤其是阻擋了下潛漩渦對(duì)海床面的卷掘作用，進(jìn)而能夠有效解決海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)的沖刷坑問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)沖刷問(wèn)題；

圖2是本發(fā)明涉及的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明涉及的螺旋導(dǎo)流裝置的固定。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。