[发明专利]通过水下附体提高能量转换效率的漂浮式波浪能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过水下附体提高能量转换效率的漂浮式波浪能装置。

背景技术

漂浮式波浪能装置依靠相对运动的部件俘获波浪能。这些相对运动的部件可分为两部分：第一部分随着波浪运动而运动，称为运动部件；第二部分因存在某种约束或作用力的原因，保持相对稳定，称为相对稳定部件。波浪能装置中的相对稳定部件的稳定性对能量转换器的转换效率起到至关重要的作用。在漂浮式波浪能装置的设计中，需要尽可能的使相对稳定部件在波浪的起伏、流动过程中保持稳定，以保证波浪能装置有较高的能量转换效率。为使波浪能装置的相对稳定部件保持稳定，现采取的主要方法是通过锚链系泊的方式进行约束，但利用该方法难以得到令人满意的效果：锚链一般处于松弛状态，难以提供设计者所需要的约束；锚链在限制水平方向的运动的同时，也限制了垂直方向的运动；在潮位发生变化时，锚链的约束力的大小还会发生较大变化，使锚链的稳定效果不理想，进而影响到其能量转换效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过水下附体提高能量转换效率的漂浮式波浪能装置，该波浪能装置水下附体的稳定效果好，波浪能装置的能量转换效率高。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种通过水下附体提高能量转换效率的漂浮式波浪能装置，该波浪能装置包括有相对稳定部件，在相对稳定部件的下方设有与其连接的水下附体：所述水下附体为水下附板及刚性支架，该刚性支架与相对稳定部件连接，水下附板与刚性支架连接。

波浪中流体的运动规律是，越远离水面，流体运动速度越小。本发明利用波浪中流体速度沿垂向分布的变化特点，在水面之下一定距离处设置水下附板，与波浪能装置中相对稳定部件连接。由于水下附板远离水面，流体运动速度很小，水下附板的运动阻力很大，限制了相对稳定部件沿水下附板法线方向的运动，增强了运动部件与相对稳定部件的相对运动，提高了漂浮式波浪能装置的效率。水下附板对波浪能装置的相对稳定部件起的约束作用，不受潮位变化的影响，稳定效果好，波浪能装置的能量转换效率高。

本发明的进一步结构是：

所述水下附板至少包括水平板、竖立板其中之一。水平板可减小相对稳定部件的上下运动；竖立板可减小相对稳定部件的沿竖立板法线方向的运动。

所述水下附板包括水平板及设于该水平板上竖立板，进一步，竖立板可为至少两个，该至少两个竖立板成倾斜角度，即至少两个竖立板处于非平行状态，即该两个竖立板可同时对水平方向的前后、左右两个方向产生阻碍作用，这样，三个水下附板可在上下、左右、前后三个方向产生阻碍作用，即保持波浪能装置相对稳定部件在三维空间的稳定，稳定效果好；进一步的优化结构是：所述竖立板为两个，该两个竖立板相互垂直而使其水平投影为十字形。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构图；

图2是本发明实施例二的结构图；

图3是图2的侧视图；

图4是本发明实施例三的结构图；

图5是图4的侧视图；

图6是本发明实施例四的结构图；

图7是图6中，各水下附板的俯视图；

附图标记说明：

1、相对稳定部件，2、刚性支架，3、水平板，4、竖立板。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，一种通过水下附体提高能量转换效率的漂浮式波浪能装置，该波浪能装置包括有相对稳定部件1，在相对稳定部件1的下方设有与其连接的水下附体：该水下附体为水下附板及刚性支架2，该刚性支架2与相对稳定部件1连接，水下附板连接在刚性支架2上。

本实施例中，水下附板仅包括一个水平板3，该水平板3可对波浪能装置上的相对稳定部件1在垂直方向的运动起到约束作用，当潮位发生变化时，水平板3的稳定效果也不会受到影响，稳定效果好，提高了波浪能装置的能量转换效率。

实施例二

如图2、3所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，所述水下附板为竖立板4，该竖立板4可对波浪能装置上的相对稳定部件1起到水平方向的约束作用，可提高波浪能装置在水平方向的能量转化吸收。

实施例三

如图4、图5所示，本实施例中，水下附板包括一个水平板3及一个竖立板4，水平板3用于限制波浪能装置垂直方向的运动，竖立板用于限制波浪能装置水平方向的动动。

实施例四

如图6、图7所示，本实施例相对于实施例三而言，竖立板4为两个，该两个竖立板4的水平投影为十字形。本实施例的水下附板可同时在上下、左右、前后三个方向对能量转换器1上的相对稳定部件起到约束作用，稳定效果好，结构简单。