[其他]海洋波動能接收機(jī)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104768
• 申請日: 1986-07-13
• 公開（公告）號: CN86104768A
• 公開（公告）日: 1988-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐西震
• 申請（專利權(quán)）人: 徐西震
• 主分類號: F03B13/18
• 分類號: F03B13/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

能源的解放代表著生產(chǎn)力的解放。研究新能源的開發(fā)利用，是促進(jìn)社會生產(chǎn)力發(fā)展的有力杠桿。

海洋中蘊(yùn)藏著無限的能量，僅波動能一項能源可供人類取之不盡，用之不竭。

海浪的形成，是受地球自轉(zhuǎn)的引力及海洋上空大氣物理變化的自然風(fēng)力的影響，所造成的海水?dāng)_動現(xiàn)象。

海浪的運(yùn)動規(guī)律，是正弦波周期性的推力與質(zhì)點(diǎn)自由落體運(yùn)動力的疊加合成，推力在海水的縱面橫向前進(jìn)，質(zhì)點(diǎn)自由落體運(yùn)動力在波浪的正弦周期上進(jìn)行。海浪的運(yùn)動力，并不單獨(dú)的表現(xiàn)在海平面正弦的波浪方面，在海水的縱面上，橫向推進(jìn)力隨正弦波進(jìn)行，正弦波幅是隨海水的深度減小的。

海浪的大小與海水的深度有一定關(guān)系，與海洋上空自然風(fēng)力的大小更有著直接的關(guān)系，地球引力對海水的擾動是一個常數(shù)，海水的深度與自然風(fēng)力的變化是海浪形成大小的兩個變數(shù)。

在海水的深度一定時，風(fēng)力的大小決定海浪的大小;在風(fēng)力的大小一定時，海水的深度決定海浪形成的大小。因為正弦海浪的波幅在縱向是隨海水的深度增加減小的，海水深度一定時，波幅會消失，淺海浪小深海浪大，就是海水深度與風(fēng)力的影響有直接關(guān)系。

波動不是流動，它還有一種回力，在海岸邊可以看到這種回力現(xiàn)象一浪過來，接著一個回潮。波動在一定條件下是沖擊力和回復(fù)力的結(jié)合，在海洋深處看不到這種現(xiàn)象，看到的只是一浪接一浪的連涌。

海浪的運(yùn)動方向有時還有一種不規(guī)則的現(xiàn)象，這是受風(fēng)力方向的影響所造成的。

對于海浪的物理特性，簡單的提及一下，關(guān)鍵是如何通過這些特性去認(rèn)識海浪的動能量和采取相應(yīng)的措施，去接收這種動能量為之利用。

動是能的轉(zhuǎn)換形勢，有動就有能量的存在，這是自然運(yùn)動的基本規(guī)律，海洋中的動能蘊(yùn)量到底有多少，實在無法估計，海洋中巨浪滔天，海嘯的威力，都是海浪動能作用力的體現(xiàn)，蘊(yùn)量之大可以說是無限的。

下面根據(jù)海浪運(yùn)動特性，設(shè)計波動能接收機(jī)的結(jié)構(gòu)原理：

波動是一種流體運(yùn)動，這種流體運(yùn)動雖有方向，但并不始終規(guī)則，既要讓流體運(yùn)動，又要接收這種方向不規(guī)則的運(yùn)動力，這是設(shè)計波動接收機(jī)的主要特點(diǎn)，弧葉型葉輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理正是適應(yīng)這種特點(diǎn)的：

弧葉的特點(diǎn)是：葉片成半圓弧型，從力學(xué)的角度上來看，轉(zhuǎn)動弧型葉片，背面弧的阻力呈流線摩擦正面弧的阻力為面積接收，這樣就形成了正面弧與背面弧的力差懸殊，利用此種弧葉型的力學(xué)原理，設(shè)計一個弧型葉片縱向排列的水輪機(jī)，可以接收來自任意方向的沖擊力，使正面弧向背面弧的方向旋轉(zhuǎn)?；∪~型水輪機(jī)，既適應(yīng)了流體的流動，又適應(yīng)了流體在不同條件下的方向不規(guī)則運(yùn)動，并在沖擊力的作用下弧型水輪機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，把波浪沖擊動能轉(zhuǎn)換為機(jī)械動能的第一步過程便完成了;再使旋轉(zhuǎn)的水輪機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，便完成了波浪能第二步的轉(zhuǎn)換過程，這便是波浪動能接收轉(zhuǎn)換的基本原理。

從一般理論概念出發(fā)，設(shè)一例題來看一下波動能接收機(jī)功率的大小，以示明確它的效益概念。

例：假如海洋波浪高3米，弧型波動能接收機(jī)的接收面寬1米、高10米，海水質(zhì)量為1000m³公斤，沖擊速度按波速方程：c=gh]]>米、秒，求功率W：功率方程：W=MA：g為自由落體加速度;h為波高;M為水的質(zhì)量;A為接收面積;為波速代入方程。

1000公斤×1米×10米×9 ·8 × 3]]>≈55.000公斤·米·秒;1千瓦＝102公斤·米·秒

折合功率：55，000公斤·米·秒÷102公斤·米·秒＝538千瓦。如此看來，一個不大的波動能接收機(jī)，在一般波浪的情況下，接收功率就相當(dāng)可觀了：在大洋的深海區(qū)域海浪高達(dá)7-9米，波速達(dá)8-10米，這種波動能接收機(jī)更能發(fā)揮它應(yīng)有的效益。

〔弧葉型波動能接收機(jī)的結(jié)構(gòu)與按裝〕

弧葉型波動能接收機(jī)的機(jī)械設(shè)計結(jié)構(gòu)，并不復(fù)雜，主體結(jié)構(gòu)由一根鋼軸與弧度在120°-180°之間的弧型葉片縱向排列按裝成水輪機(jī)，弧型葉片由一定強(qiáng)度的鋼板制成，水輪機(jī)的弧型葉片可以按裝成4縱列、6縱列或更多些的排列數(shù)量。

基架：