一种优化结构的防波堤波浪发电装置制造方法及图纸

一种优化结构的防波堤波浪发电装置，由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡、储水腔、防波堤堤身、泄流通道和水力发电机组成，防波堤斜坡位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为20°‑40°,波浪通过防波堤斜坡跃入到储水腔内；防波堤堤身高度为5‑50m，储水腔上下墙体棱角设计成圆弧状，圆弧半径为20‑50m；防波堤堤身内设方锥筒形泄水通道，泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，每个泄水通道末端分别安装一台水力发电机组。本发明专利技术的优点是：该发电装置的储水腔内上下墙体的棱角设计成圆弧状，减少腔内水体的能量损失；变截面的泄流通道，提升了水流流速，提高了能量转化率。

Breakwater wave power generation device with optimized structure

Breakwater wave power generation device is an optimized structure, composed of a plurality of hydraulic power unit, each hydraulic generating unit consists of a breakwater slope, the water storage cavity, breakwater, drainage channel and hydraulic generator. The device is in the front of the breakwater slope, slope angle and level ground is 20 degrees to 40 degrees, wave through the breakwater slope into the water storage cavity; the breakwater height is 5 50m, water storage chamber wall under angular design of arc shape, arc radius of 20 50m; breakwater internal cone cylindrical discharge channel, discharge channel design into the front end cross section of small form, each discharge channel at the end of the installation of a hydroelectric power generating unit respectively. The invention has the advantages that the angular design of the wall under the water storage cavity of the power generation device on the arc shape, reduce the energy loss of water flow channel cavity; variable cross-section, enhance the flow velocity, improve the efficiency of energy conversion.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋波浪能开发领域，特别是一种优化结构的防波堤波浪发电装置。
技术介绍
随着能源需求不断增加，非可再生能源贮量减少，人们逐渐开发清洁可再生能源。波浪能具有无污染、可再生、储量大、分布广等特点而倍受青睐，然而海洋波浪具有周期性，能量转化不稳定，如何提高波浪能的转化率成为国内外研究的重点。申请号为CN201110117283.4的专利，将波浪发电与近海防波堤相结合，同时实现了防波固堤和波浪能量转化，具有一定的经济效益和社会效益。申请号为CN201520042935.6的专利，提出了一种将泄流通道入口段改为喇叭口的形式，来提高波浪发电效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在问题，提供一种优化结构的防波堤波浪发电装置，通过优化储水腔和泄流通道结构，来提升泄流通道内水流流速，最终提高波浪能量转化率。本专利技术的技术方案：一种优化结构的防波堤波浪发电装置，由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡、储水腔、防波堤堤身、泄流通道和水力发电机组成，防波堤斜坡位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为20°-40°,波浪通过防波堤斜坡跃入到储水腔内；储水腔设置于防波堤堤身的前面，防波堤堤身高度为5-50m，储水腔上下墙体棱角设计成圆弧状，圆弧半径为20-50m；防波堤堤身内设方锥筒形泄水通道，泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，每个泄水通道末端分别安装一台水力发电机组，利用文丘里管原理提高出口处水流流速。本专利技术的工作机理：波浪通过防波堤斜坡跃入储水腔，提高储水腔内水头，将水力发电机布置在泄流通道出口处，储水腔内外水头差使水从泄流通道流出，带动水力发电机发电。将储水腔上下墙体棱角设计成圆弧状，波浪跃入储水腔后沿圆弧状坡道进入泄水通道，水体变得稳定，能降低水波动引起的能量损失。将泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，利用文丘里管原理提高出口处水流流速，利于水力发电机运行，提高波浪能量转化率。本专利技术的有益效果是：该发电装置的储水腔内上下墙体的棱角设计成圆弧状，减少腔内水体的能量损失；变截面的的泄流通道，提升了水流流速，提高了能量转化率。附图说明图1为本发电装置的立体结构示意图。图2为本发电装置的截面结构示意图。其中：1、防波堤斜坡；2、储水腔；3、防波堤堤身；4、泄水通道；5、水力发电机。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本专利技术的具体实施做进一步描述。实施例：一种优化结构的防波堤波浪发电装置，由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡1、储水腔2、防波堤堤身3、泄流通道4和水力发电机5组成，防波堤斜坡1位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为30°,波浪通过防波堤斜坡1跃入到储水腔2内；储水腔2设置于防波堤堤身3的前面，防波堤堤身3高度为5-50m，储水腔2上下墙体棱角设计成圆弧状；防波堤堤身3内设方锥筒形泄水通道4，泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，每个泄水通道4末端分别安装一台水力发电机组5，利用文丘里管原理提高出口处水流流速。该实施例中，防波堤堤身高50m；由于波浪具有不稳定性，波浪跃入到储水腔2后，容易引起内部水流波动，造成能量损失，因此本专利技术将储水腔2与防波堤堤身3结合的上下棱角处设计成圆弧状，上圆弧半径为22m，下圆弧半径48m，当波浪跃入到储水腔2后，沿圆弧壁进入泄流通道4，使水流趋于稳定，降低了能量损失。水流驱动水力发电机5旋转做功，将波浪能转化为电能，水流流速越大，水力发电机5获能越大。根据文丘里管原理，流量相同时截面积越小，流速越大，将泄流通道4设计成入口截面大、出口截面小的形式，增大了出口处的水流流速，泄水通道4入口尺寸为45mX25m，出口直径为15m，水利发电机5直径为14m，将水力发电机5安装在出口处，有利于水力发电机5启动，同时提升发电功率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化结构的防波堤波浪发电装置，其特征在于：由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡、储水腔、防波堤堤身、泄流通道和水力发电机组成，防波堤斜坡位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为20°‑40°,波浪通过防波堤斜坡跃入到储水腔内；储水腔设置于防波堤堤身的前面，防波堤堤身高度为5‑50m，储水腔上下墙体棱角设计成圆弧状，圆弧半径为20‑50m；防波堤堤身内设方锥筒形泄水通道，泄水通道设计成前端截面大后端截面小的形式，每个泄水通道末端分别安装一台水力发电机组，利用文丘里管原理提高出口处水流流速。

【技术特征摘要】
1.一种优化结构的防波堤波浪发电装置，其特征在于：由多台水力发电单元组成，每个水力发电单元由防波堤斜坡、储水腔、防波堤堤身、泄流通道和水力发电机组成，防波堤斜坡位于装置的最前端，斜坡与水平地面的夹角为20°-40°,波浪通过防波堤斜坡跃入到储水腔内；储水腔设...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛传明，练继建，黄宣旭，
申请(专利权)人：天津大学前沿技术研究院有限公司，江苏道达海上风电工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12