淺談軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置論文
1 一種海面軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置
一種海面軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置。軟管1內(nèi)充滿海水，該軟管的一端與換能裝置5 相連，另一端與管帽2相連，換能裝置5及管帽2都由錨纜7與海底相連接，錨纜7不僅防止海面軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置被波浪沖走，主要是要保證海面軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置在海面下的布置方向與波浪行進方向一致。沿軟管長度方向均布了若干個浮子4，浮子4浸泡在海面下的部分是空心的且開有進水口，以使軟管1內(nèi)始終能充滿海水。浮子4的另一個基本功能是使整個軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置能漂浮在海面，但能使軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置始終浸泡在海面下。
軟管1 壁面具有高度彈性，例如可由天然或合成橡膠制造。管道內(nèi)的壓力波的傳播速度是與波浪的傳播速度一樣的。當波浪沿著軟管長度方向行進時，軟管內(nèi)的壓力波也沿著軟管長度方向行進，此時沿著軟管長度方向的軟管截面也膨脹與收縮交替變化，從而將軟管內(nèi)的海水不斷地壓向換能裝置，同時由浮子4的進水口源源不斷地向軟管1 內(nèi)補充2 海水。軟管1 的橫截面積膨脹與收縮交替變化可達到50%。如果軟管具有適當?shù)拈L度，可使軟管內(nèi)的壓力振幅達到波浪壓力振幅的3倍～5倍。
對任何形狀的截面為了實現(xiàn)上面提到的橫截面積大的變化，全部或部分的周長必須是高彈性的。說明了如果一側(cè)是一個顯著非彈性板11，則其余的半圓周長10 必須是高彈性。二側(cè)面采用波紋壁面，以期達到大變形。
一種增壓缸式換能裝置。缸內(nèi)的大活塞21通過連桿23與增壓缸式液壓泵25的小活塞24剛性連接�；钊�21的有桿側(cè)空腔充滿空氣，通過管22排放到大氣中。波浪運動使軟管1 內(nèi)的海水驅(qū)動增壓缸內(nèi)活塞21往復(fù)運動，使增壓缸小腔25 產(chǎn)生高壓油，通過連接管道26 高壓油可用于驅(qū)動液壓馬達，進一步由液壓馬達驅(qū)動發(fā)電機，實現(xiàn)波浪能轉(zhuǎn)換成電能。
軟管1連接到一個彎管40、42，其頂板43位于海面上方，頂板43 有一個閥孔44，通過單向浮閥45，可以使空氣能自由流入彎管42內(nèi)，但是海水不會通過單向浮閥45溢出。頂板43還配置單向閥46連通到蓄能器47。波浪運動使軟管1內(nèi)的海水不斷地向蓄能器補充高壓海水，用于驅(qū)動水輪發(fā)電機，實現(xiàn)波浪能轉(zhuǎn)換成電能。
另一種由2 個單向閥82、83控制的軟管式換能裝置。軟管1 的左側(cè)裝有剛性半球帽，其上裝有錨纜7，用于防止軟管式換能裝置被海浪沖走。軟管1的另一側(cè)與高壓蓄水器80及低壓蓄水器81箱鏈接，在高壓蓄水器80 及低壓蓄水器81之間裝有一臺渦輪機84，而渦輪機84同軸裝有發(fā)電機85。
當波浪行進時將擠壓軟管1 內(nèi)的海水，通過單向閥82 進入高壓蓄水器80，進一步驅(qū)動渦輪機84，再驅(qū)動同軸的發(fā)電機發(fā)電，低壓蓄水器81中的'低壓海水可經(jīng)過單向閥83返回軟管1內(nèi)。
2 一種海底軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置
軟管1的左側(cè)裝有剛性半球帽，其上裝有錨纜7，用于防止軟管式換能裝置被海浪沖走。軟管1 的右側(cè)裝有換能裝置5，軟管1的下表面包扎有許多支撐沙包8，以壓載的方式將軟管1 沉降在海底9。管布置在船尾。設(shè)備的操作類似于上面所描述的那樣。
3軟管式波浪能轉(zhuǎn)換器的實驗裝置
軟 管式波浪能轉(zhuǎn)換器的實驗裝置。該實驗裝置在造波槽中按1:25 比例的常規(guī)波浪進行模擬試驗。該設(shè)備包括一個軟管式波浪能轉(zhuǎn)換裝置，該裝置配備了線性動力輸出可調(diào)的阻抗，可測量軟管內(nèi)海水傳播速度，壓力和功率估計。本研究集中在分析浮動軟管的靜態(tài)形狀部分填充條下的穩(wěn)定性。
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