[发明专利]一种深海洋流发电实验模型水洞装置

说明书

本发明公开了一种深海洋流发电实验模型水洞装置。所述水洞装置包括储水箱、模拟水箱、至少一台水泵、导流结构、实验模型平台。实验模型平台安装在模拟水箱内，且包括叶轮机构、至少一个发电机、至少一个测试机构。叶轮机构包括安装在模拟水箱底壁上的至少一个支撑架，转动安装在支撑架内并能相对支撑架转动的至少一个旋转轴，固定安装在旋转轴的外壁上并环绕旋转轴布局的多个叶片框，转动安装在叶片框内并能相对相应叶片框旋转的叶片。本发明能模拟水面下的暗流或者洋流环境，并进行发电，而且能量利用率较高，不但减少中试环节的投入，降低实验成本，同时还提高了实验的准确性，还不影响生态环境，也方便进行实验安装和测试。

技术领域

本发明涉及洋流发电实验技术领域的一种水洞装置，具体为一种深海洋流发电实验模型水洞装置。

背景技术

洋流发电装置是一种安装在深海或者暗流处，利用水流带动叶轮结构转动从而带动发电机转轴转动发电的装置。开发深海洋流并进行发电，这符合国家建设资源节约型和环境友好型社会的号召，同时可以有效地改善我国能源结构，缓解能源紧缺的现状。现有的洋流发电装置普遍设备庞大，造价昂贵且安装复杂，造成了洋流发电装置安装风险大，试验成本高的问题。因此，在项目投资建设之前可以通过搭建实验模型对项目进行模拟实验，收集实验数据并进行测试和评估方案。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种深海洋流发电实验模型水洞装置，其具备成本低廉、安装方便和节能等优点，解决了洋流发电装置安装风险大，试验成本高的问题。

(二)技术方案

为实现上述成本低廉、安装方便和节能的目的，本发明提供如下技术方案：一种深海洋流发电实验模型水洞装置，所述水洞装置包括：

储水箱；

模拟水箱，其设置在储水箱上方；

至少一台水泵，其将储水箱内的水输送给模拟水箱并在模拟水箱内产生水流；

导流结构，其两端分别连通模拟水箱和储水箱，将模拟水箱的水回收至储水箱；以及

实验模型平台，其安装在模拟水箱内，且包括叶轮机构、至少一个发电机、至少一个测试机构；

叶轮机构包括安装在模拟水箱底壁上的至少一个支撑架，转动安装在支撑架内并能相对支撑架转动的至少一个旋转轴，固定安装在旋转轴的外壁上并环绕旋转轴布局的多个叶片框，转动安装在叶片框内并能相对相应叶片框旋转的叶片；其中，所有叶片框垂直安装在旋转轴上且以旋转轴为中心呈放射状布局，同一叶片框内的叶片通过平铺在相应叶片框内的方式，遮断流过相应叶片框的水流，还通过相对相应叶片框旋转的方式导通水流流过相应叶片框；

发电机与至少一个旋转轴相对应，通过与相应旋转轴的同轴连接将水流的动能转化为电能；以及

测试机构测量与所述发电机电性连接的负载的运行参数。

作为上述方案的进一步改进，模拟水箱的一侧侧壁开设至少一个出水口，储水箱与出水口位于同一侧的一端朝外延伸，用于接收来自出水口的水流，出水口、储水箱朝外延伸的一端构成所述导流结构。

进一步地，出水口通往储水箱的水路上设置罩体。

再进一步地，模拟水箱上的出水口呈栅格状分布。

再进一步地，模拟水箱的相对另一侧侧壁上开设呈三角形分布且有一定分布间隔的三个进水口，储水箱与进水口位于同一侧的侧壁上开设与三个进水口对应分布的三个取水口，每个取水口与相应的进水口之间采用一台所述水泵连通。

作为上述方案的进一步改进，旋转轴、叶片框、叶片均垂直于模拟水箱底壁。

作为上述方案的进一步改进，同一叶片框内的叶片呈阵列式布局。