“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置的制作方法

本發明屬于新能源利用技術領域，具體涉及一種“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置。

背景技術：

在當今世界，隨著石油、煤炭等傳統化石能源的日益枯竭，以及傳統能源帶來的環境問題日益嚴峻。世界各國對清潔、可再生能源的需求越來越迫切。波浪能是一種發展前景廣闊的可再生能源，目前，人們已開發出多種形式各異的波浪能轉換裝置。振蕩水柱波能轉換裝置由于其結構簡單、易于維護等優點，是目前各國最為重視、投入研究力度最大、建造最多的一種波能轉換裝置。

振蕩水柱式波能轉換裝置主要有固定式和浮式兩種，其主體結構是一個向下開口的氣室結構，上部有氣孔管道連接渦輪發電裝置。而目前已有的固定式結構，都只有一側面向來浪方向，不能同時對不同方向來浪進行有效吸收；浮式結構一般采用錨鏈結構固定，其成本高、可靠性低且波能轉換率較低。因此，提高波浪能利用率、降低波能發電成本，始終是波能利用研究的關鍵。“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置可以接收各個方向的來浪，不僅提高了波能利用率，而且使固定式的振蕩水柱波能轉換裝置從近岸走向離岸成為可能。

技術實現要素：

本發明針對現有結構形式中的不足，提出了“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置，本發明裝置能對各個方向的來浪進行有效吸收；采用樁基固定氣室結構，相對于浮式結構增加了結構的穩定性和可靠性。

“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置，該“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置包括氣室、樁基結構和渦輪發電裝置；氣室由圓柱環體和半球環體組成，半球環體位于圓柱環體上，二者半徑相同；半球環體上部設有氣孔管道，氣孔管道連接有在雙向氣流作用下均同向旋轉的渦輪發電裝置；樁基結構上部設有十字支撐梁用于支撐氣室，十字支撐梁與氣室頂部具有距離，使氣流順利通過氣孔管道；

使用時，圓柱環體內部水面、圓柱環體及半球體共同組成氣室；在波浪作用下，波浪經過圓柱環體底部透射進入圓柱環體形成上下振蕩的水柱，水柱上下振動迫使氣室內部氣體壓縮和膨脹，往復通過氣室頂部的氣孔管道推動渦輪機發電裝置旋轉。

所述的圓柱環體、半球環體、氣孔管道和十字支撐梁由鋼筋混凝土預制而成。

所述的樁基結構下部固結于海底，上部與十字支撐梁固結。

所述的氣孔管道與在雙向氣流作用下均能同向旋轉的渦輪發電裝置相連接。

本發明的有益效果：本發明基于能360°全方向吸收波能的特性，提高了波浪能的吸收率；采用固定式結構能保證裝置的穩定性，提高了發電效率，便于維護；將“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置與樁基結構結合，使得該裝置從近岸走向離岸成為可能；將“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置安裝在樁基結構頂部，相對于岸壁式結構，減輕了泥沙淤積對于裝置的不利影響。

附圖說明

圖1為本發明“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置的結構示意圖。

圖2為圖1半球環體結構示意圖。

圖3為圖1十字支撐梁示意圖。

圖中：1圓柱環體；2半球環體；3氣室；4氣孔管道；5渦輪發電裝置；6樁基結構；7十字支撐梁。

具體實施方式

以下結合附圖和技術方案，進一步說明本發明的具體實施方式。

實施例

如圖1所示，“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置，該“蘑菇型”振蕩水柱式波能轉換裝置包括氣室3、樁基結構6和渦輪發電裝置5；氣室3由圓柱環體1和半球環體2組成，半球環體1位于圓柱環體2上，二者半徑相同；半球環體2上部設有氣孔管道4，氣孔管道4連接有在雙向氣流作用下均同向旋轉的渦輪發電裝置5；樁基結構6上部設有十字支撐梁7用于支撐氣室3，十字支撐梁7與氣室3頂部具有距離，使氣流順利通過氣孔管道4；

使用時，圓柱環體1內部水面、圓柱環體1及半球環體2共同組成氣室3；在波浪作用下，波浪經過圓柱環體1底部透射進入圓柱環體1形成上下振蕩的水柱，水柱上下振動迫使氣室3內部氣體壓縮和膨脹，往復氣流通過氣室3頂部的氣孔管道4推動渦輪發電裝置5旋轉。

氣室3內水柱有一個固定的波動頻率，選擇合適的氣室3尺寸可以使得氣室內水面振蕩頻率與外面波浪頻率相近，共振的水面波動幅度會遠高于波浪的幅度，大大提高氣體的流速和流量，從而提高系統效率。

所述圓柱環體1采用圓形結構，可以不受外海來浪方向的影響，能適應各種浪向。

所述氣室3頂部采用半球環體2，氣體經過半球環體2進入氣孔管道4，能有效減少阻力，并增大氣流速度，提高發電效率。

使用在雙向氣流作用下均能同向旋轉的渦輪發電裝置5，氣體進入和排出氣室時都能發電，提高發電效率。

所述樁基結構6采用圓柱型樁，水柱上下振動時能有效減少阻力，提高發電效率。

所述樁基結構6設置在圓柱環體1中軸線上，能有效減少氣室內部水面晃蕩。

所述十字支撐梁7采用十字結構，在不同方向的波浪作用下，能保持同樣的受力狀態，提高結構的可靠度。

除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。