具有海浪发电装置的防波堤的制作方法
【专利摘要】一种具有海浪发电装置的防波堤，在防波堤的前侧设置有半喇叭形状的前墙，从防波堤前侧沿防波堤后侧方向依次在防波堤底壁的中部设置有相互贯通的气室入口和震荡气室，在防波堤内设置有气道。气道为横截面从防波堤底壁向内逐渐减小的曲面弯管，气道的一端贯穿防波堤的底壁并与震荡气室贯通，气道的另一端延伸贯穿至防波堤的后侧，在气道的另一端设置有发电装置。本实用新型提供的具有海浪发电装置的防波堤具的有益技术效果是集合了防波堤与发电装置的共性特点，创新提出了一种可兼作波力发电的新型防波堤。
【专利说明】
具有海浪发电装置的防波堤
技术领域
[0001]本实用新型涉及防波堤技术领域，具体涉及一种具有海浪发电装置的防波堤。
【背景技术】
[0002]防波堤是为了阻断波浪的冲击力、围护港池、维持水面平稳以保护港口免受坏天气影响、以便船舶安全停泊和作业而修建的水中建筑物。防波堤还可起到防止港池淤积和波浪冲蚀岸线的作用，是人工掩护的沿海港口的重要组成部分。它作为水中建筑物，有如下作用:一是防御波浪、冰棱的袭击，保证港内水域平稳的作用，为船舶提供平稳、安全的停泊和作业条件;二是对于砂质或泥质海岸，有减少或阻止泥沙进港，减轻港内淤积，保证港内水深;三是堤的内侧可兼作码头的作用，或安放系锚设备，供船舶停靠，节省投资。也就是说，现有技术的防波堤主要起保护作用。
[0003]另一方面，我国拥有广阔的海域面积，海洋能蕴藏十分丰富，近年来随着我国科学技术的发展，国内在对海洋能的开发和利用愈发热烈，尤其是对波浪能的开发利用更是接踵而至，其中很多科技人员就对波浪能发电装置进行了各方面的探讨和研究。面对即将到来的能源危机，必须采取开源节流的战略，即一方面节约能源，另一方面开发新能源。加强可再生能源的开发利用，是应对日益严重的能源危机和环境问题的关键所在，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。因此，如何充分利用现有资源来进行发电成为我们关注的重点。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种具有海浪发电装置的防波堤。
[0005]本实用新型提供的具有海浪发电装置的防波堤，在防波堤的前侧设置有半喇叭形状的前墙，从防波堤前侧沿防波堤后侧方向依次在防波堤底壁的中部设置有相互贯通的气室入口和震荡气室，在防波堤内设置有气道;气道为横截面从防波堤底壁向内逐渐减小的曲面弯管，气道的一端贯穿防波堤的底壁并与震荡气室贯通，气道的另一端延伸贯穿至防波堤的后侧，在气道的另一端设置有发电装置。
[0006]进一步的，发电装置为振荡水柱波力发电装置。
[0007]进一步的，在发电装置上设置有双向翼型叶片。
[0008]进一步的，在防波堤堤面上设有防波组块。
[0009]进一步的，防波组块为包括本体，在本体的中央设置有贯穿本体的通孔。
[0010]进一步的，在本体的侧面的四角分别设置有凸块，凸块沿通孔的轴向延伸。
[0011]本实用新型提供的具有海浪发电装置的防波堤具的有益技术效果是集合了防波堤与发电装置的共性特点，创新提出了一种可兼作波力发电的新型防波堤。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型具有海浪发电装置的防波堤的结构示意图。
[0013]图2为图1中具有海浪发电装置的防波堤另一角度结构示意图。
[0014]图3为图1中具有海浪发电装置的防波堤的防波组块立体图。
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明
【具体实施方式】
[0016]I为前墙，2为气室入口，3为震荡气室，4为气道，5为发电装置，6为防波组块，61为本体，62为通孔，63为凸块。
[0017]请一并参阅图1和图2所示的具有海浪发电装置的防波堤，在防波堤的前侧设置有半喇叭形曲面的前墙I，从防波堤前侧沿防波堤后侧方向依次在防波堤底壁的中部设置有相互贯通的气室入口 2和震荡气室3，在防波堤内设置有气道4。震荡气室3为长方体形状，气道4为横截面从防波堤底壁向内逐渐减小的曲面弯管，以提高气道内空气的速度，增大叶片的受力以及转动的扭矩和速度，并可有效减少带有机械能的空气在运动过程的损失，增加波能转换率。在气道4内布置空气透平机组，空气透平将气室内的空气动能捕获。气道4的一端贯穿防波堤的底壁并与震荡气室3贯通，气道4的另一端延伸贯穿至防波堤的后侧，在气道4的另一端设置有发电装置5。
[0018]将半喇叭曲面的前墙I的中心线处于气室入口2处，由于半喇叭形曲面的独特结构型式并依据流体力学中波浪理论分析知，随着行进波的涌进，波浪的速度迅速增加，波浪的能量也因此增大。防波堤独特设计的半喇叭形曲面前墙可以在单位时间内较大幅度的汇聚波浪的能量，增加堤口下方的单位体积流量和进水速度，提高堤内气室中水位在单位时间内上升的高度和水面高度变化的速度，从而加快水面振荡与压缩气室内气体的频率。同时，还能减少因波能的反射而引起的能量损失，从而加快能量的转换，提尚发电效率。
[0019]在本实施方式中，发电装置5为振荡水柱波力发电装置。采用振荡水柱波力发电装置的优点在于使相对脆弱的机械设备部分只与空气直接接触并将实现能量的转换，而不与波浪直接接触，因此抗恶劣气候的性能好，可以直接避免机械设备由于海水带来的化学腐蚀，因而设备的故障率低且使用寿命长，维护费大大降低。
[0020]波浪在震荡气室3中上下震动改变了震荡气室3内的气压分布，进而加快空气的流动。波浪能转化为了空气动能，为了将空气动能转化为机械能，在发电装置5上设置有双向翼型叶片。空气透平将气室内的空气动能捕获，转化为双向翼型叶片的机械能。双向翼型叶片也可以称之为威尔斯叶片，其优势在于，不管气体向内或向外运动，叶片都是朝一个方向转动，能够有效提高发电效率。
[0021]在防波堤堤面上设有防波组块6，以发挥消浪、碎浪、阻浪的作用，充分实现浪低发电，浪高防浪的效果。如图3所示，防波组块6包括本体61，本体61大致为方形结构。在本体61的中央设置有贯穿本体61的通孔62。在本体61的一侧面的四角分别设置有凸块63，凸块63沿通孔62的轴向延伸。
[0022]本实用新型具有海浪发电装置的防波堤的工作原理为:防波堤采用斜坡式的堤面，并在堤面上连续布置镂空式方形消波组块，以发挥阻浪、消浪、碎浪的作用。另外，行进的波浪以一定能量涌进振荡气室，当波峰到达气室内时，气室空气被压缩，体积减小，气压增加，当室内气压高于室外气压时，室内空气向外流动。反之，当波谷到达气室时，室内空气体积减小，气压降低，当其低于室外气压时，外界空气便流入振荡气室内，此时完成波浪能向空气动能的转化。第二次转化用到空气透平，其作用是将空气动能转化为机械能的装置，最后通过发电机实现机械能向电能转化输出。当波浪不断地在气室内上下振荡时，通过三次能量的转化就会有源源不断的电能输出。
[0023]本实用新型提供的具有海浪发电装置的防波堤具集合了防波堤与发电装置的共性特点，创新提出了一种可兼作波力发电的新型防波堤。将防波堤前墙设计为独特的半喇叭曲面形状，加快波浪压缩气室内气体的频率，加快能量的转换，提高发电效率。发电气室的气道设计成横截面逐渐减小的曲面弯管，可有效减少带有机械能的空气在运动过程的沿程损失，增加波能转换率。双向威尔斯风机叶片能适应不同方向的来流并捕获空气的机械能，无需再另外安装对风装置，无论风向如何，风机叶片不停顿，始终只沿着一个方向转动，这可大大提高发电的效率。
[0024]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有海浪发电装置的防波堤，其特征在于:在防波堤的前侧设置有半喇叭形曲面的前墙，从防波堤前侧沿防波堤后侧方向依次在防波堤底壁的中部设置有相互贯通的气室入口和震荡气室，在防波堤内设置有气道;所述气道为横截面从防波堤底壁向内逐渐减小的曲面弯管，所述气道的一端贯穿防波堤的底壁并与所述震荡气室贯通，所述气道的另一端延伸贯穿至防波堤的后侧，在所述气道的另一端设置有发电装置。2.根据权利要求1所述的具有海浪发电装置的防波堤，其特征在于:所述发电装置为振荡水柱波力发电装置。3.根据权利要求2所述的具有海浪发电装置的防波堤，其特征在于:在所述发电装置上设置有双向翼型叶片。4.根据权利要求1所述的具有海浪发电装置的防波堤，其特征在于:在防波堤堤面上设有防波组块。5.根据权利要求4所述的具有海浪发电装置的防波堤，其特征在于:所述防波组块为包括本体，在本体的中央设置有贯穿所述本体的通孔。6.根据权利要求5所述的具有海浪发电装置的防波堤，其特征在于:在本体的侧面的四角分别设置有凸块，所述凸块沿所述通孔的轴向延伸。
【文档编号】E02B9/08GK205501930SQ201620289438
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】潘露燕, 侯莹莹, 易鑫, 吴达, 徐鹏, 赵藤, 孙鹏
【申请人】潘露燕, 侯莹莹, 易鑫, 吴达, 徐鹏