复合式潮流能垂直轴水轮机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103061951A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103061951103061951A(43)申请公布日2013.04.24(21)申请号201210556394.X(22)申请日2012.12.19(71)申请人中国海洋大学地址266100山东省青岛市崂山区松岭路238号(72)发明人刘臻史宏达王俊芳杨万昌曲恒良赵环宇马哲曲娜燕浩然唐乃成张莹(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人刘雁君(51)Int.Cl.F03B3/00(2006.01)F03B3/12(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图4页附图4页(54)发明名称复合式潮流能垂直轴水轮机(57)摘要本发明涉及一种兼具有高效率、快启动性和低成本的复合式潮流能垂直轴水轮机。其包括外部H结构、内部S结构、传动结构，外部框架支撑结构。S叶片嵌套在H叶片的内部，通过H结构的展臂与轴承结构连接在一起，S叶片直接固定在轴承上，两种叶片以相同的转速运动，没有运动位移差，这样可以使S叶片的高启动性能带动H轮，提高能量的利用率。本发明潮流能转换效率高，整体稳定性好，可靠性高。CN103061951ACN103695ACN103061951A权利要求书1/1页1.一种复合式潮流能垂直轴水轮机，其特征在于，包括外部H结构、内部S结构、传动结构和外部框架；其中S结构嵌套在H结构的内部，通过传动结构连接在一起。2.根据权利要求1所述的复合式潮流能垂直轴水轮机，其特征在于，所述的外部H结构有三个叶片，叶片形状的选择可以是翼型和其他形状，三个叶片之间的夹角均为120度，三个叶片上下通过连接槽与展臂的槽连接孔相连，上下展臂展臂和轴承通过螺栓连接固定。3.根据权利要求1所述的复合式潮流能垂直轴水轮机，其特征在于，所述的S型结构的结构级数为2，上下叶片错开角度为90°，每层叶片数量为2个，传动结构穿过S结构。4.根据权利要求1所述的复合式潮流能垂直轴水轮机，其特征在于，所述的传动装置连接H结构和S结构。5.根据权利要求1所述的复合式潮流能垂直轴水轮机，其特征在于，所述传动结构底部与框架结构相连，顶部与发电装置相连。6.根据权利要求1所述复合式潮流能垂直轴水轮机，其特征在于，锚固结构的外部框架支撑加固定结构，体型为长方体，外加两根处于上面和下面的中间位置的横梁。2CN103061951A说明书1/2页复合式潮流能垂直轴水轮机技术领域[0001]本发明属于水轮机机械领域，具体涉及一种复合式潮流能垂直轴水轮机。背景技术[0002]潮流能是一种清洁的可再生新能源，我国的潮流能资源丰富居世界首位。水轮机作为海洋潮流能动能的转换装置，是潮流能开发利用的核心组成部分，其水动力性能的优劣是潮流能能否有效开发利用的关键，垂直轴水轮机因其不受来流方向的影响，结构简单，是国内外研究的热点，但固定式垂直轴水轮机虽转换效率高，但启动性能低。[0003]未来潮流能水轮机的发展趋势为：研制高效率、高可靠性、低成本的潮流能垂直轴水轮机，这就要求潮流能水轮机兼顾启动性能、高效的潮流能转换率及结构的可靠性，现在很多潮流能技术还不成熟。发明内容[0004]为解决上述技术问题，本发明提出了一种启动快、转换效率高的复合式潮流能垂直轴水轮机。[0005]本发明的技术方案是：一种潮流能发电装置，包括外部H结构，内部S结构、传动结构、外部支撑框架结构；S轮结构嵌套在H轮的内部，组成复合式的水轮机。[0006]所述的H型结构有三个叶片，翼型选择的是NACA0018（也可以选择其他叶片形式），三个叶片之间的角度均为120度，三个叶片通过连接槽与展臂的槽连接口固定，叶片通过旋转半径展臂与轴相连，尽可能提高潮流能的利用率。[0007]所述的S型结构上下面的叶片数为2个，结构级数为2，提高S轮的启动性能，将S式做成以研发成功的EXIM扭曲形式的水轮机（可以选择其他形式的S式）。[0008]所述传动结构一端与固定在框架结构横梁上的，另一端与发电装置相连。[0009]锚固结构的外部框架支撑加固定结构，长宽高上下横梁分别处在位置的中间。[0010]本发明的有益效果在于：[0011]1、本发明属于靠重力固定式潮流能发电装置，潮流能的利用效率较高，可以适用于不同的海况条件，可以实现商业化生产，降低发电成本；[0012]2、本发明将启动性能好的S型结构与工作性能较好的H型结构相结合，能够优势互补，提高潮流能的能量利用率；[0013]3、本发明活动部件较少，可靠性高，整体稳定性好，能兼顾结构的可靠性和潮流能的转换率；[0014]4、本发明结构简单并且耐久性较好，造价便宜，便于实现规模生产与阵列布置。附图说明[0015]图1是本发明的整体结