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海洋环境变幻莫测,海难频发,在海难面前,中国每年都蒙受了巨大的损失,海滨居民的生命、财产安全受到严重威胁。国家海洋局《2016年中国海洋灾害公报》显示:仅此一年,我国各类海洋灾害就造成了直接经济损失50亿元,死亡(含失踪)60人,而这样的灾情和过去相比已经是总体偏轻的了。由此可见,抑制海浪,避免灾难的需求十分迫切。
而在自然界的某些地区,海浪与泥泞海底相互作用,波高在一两个波长的距离内即被削减至安全范围,波浪能耗散显著。但海底泥不稳定,易迁移,导致我国目前仅有四分之一的海岸线受泥泞保护。充分利用大量耗散的波浪能,实施人工消波、化害为利,把被动阻挡式海岸防护工程变为主动式防护工程,已经成为海洋工程研究热点之一。我发明的这种吸能护堤的海底发电装置正是基于这一热点的一个尝试。
波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散,其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。
目前主要的波浪能收集方式有振蕩浮子式、振荡水柱式、近岸式等。但是,现有方式多装设在海面,不仅妨碍船只航行及海洋生态,而且在恶劣海况下无法抵抗风浪的冲击破坏,十分脆弱。我国的波浪能发展仍需要探索更加可靠的收集发电方式。因此,我不由得想到,将波浪能收集装置放在海底,或许会有意想不到的效果!
能量采集装置模拟海底泥面对海面波浪的削减,基于波泥效应从波浪中收集耗散能量,并周期性地推动受力杆6,周期性的推力帶动滚珠螺母线性往复运动,使滚珠丝杠7发生旋转运动,再通过联轴器14传递扭矩带动曲柄连杆15工作,通过传动杆8带动动子永磁体组12往复运动直线式发电,实现机械能到电能的转化。
我国有广阔的海洋资源,波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右,有巨大的开发价值和应用前景。我国沿海有效波高约为2~3 m、周期为9 s的波列,波浪功率可达17~39 kW/m,渤海湾更是高达42 kW/m。波浪能能量密度高、分布面广,是一种取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季,可以利用的波浪能也最大。此外,因为装置在工作过程中耗散了相当数目的波浪能,对于我国70%没有泥泞的海岸线处的海堤安全,也有着重要的防护意义。
(指导教师 徐 鸽 编辑 孙世奇)
而在自然界的某些地区,海浪与泥泞海底相互作用,波高在一两个波长的距离内即被削减至安全范围,波浪能耗散显著。但海底泥不稳定,易迁移,导致我国目前仅有四分之一的海岸线受泥泞保护。充分利用大量耗散的波浪能,实施人工消波、化害为利,把被动阻挡式海岸防护工程变为主动式防护工程,已经成为海洋工程研究热点之一。我发明的这种吸能护堤的海底发电装置正是基于这一热点的一个尝试。
波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散,其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。
目前主要的波浪能收集方式有振蕩浮子式、振荡水柱式、近岸式等。但是,现有方式多装设在海面,不仅妨碍船只航行及海洋生态,而且在恶劣海况下无法抵抗风浪的冲击破坏,十分脆弱。我国的波浪能发展仍需要探索更加可靠的收集发电方式。因此,我不由得想到,将波浪能收集装置放在海底,或许会有意想不到的效果!
能量采集装置模拟海底泥面对海面波浪的削减,基于波泥效应从波浪中收集耗散能量,并周期性地推动受力杆6,周期性的推力帶动滚珠螺母线性往复运动,使滚珠丝杠7发生旋转运动,再通过联轴器14传递扭矩带动曲柄连杆15工作,通过传动杆8带动动子永磁体组12往复运动直线式发电,实现机械能到电能的转化。
我国有广阔的海洋资源,波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右,有巨大的开发价值和应用前景。我国沿海有效波高约为2~3 m、周期为9 s的波列,波浪功率可达17~39 kW/m,渤海湾更是高达42 kW/m。波浪能能量密度高、分布面广,是一种取之不竭的可再生清洁能源。尤其是在能源消耗较大的冬季,可以利用的波浪能也最大。此外,因为装置在工作过程中耗散了相当数目的波浪能,对于我国70%没有泥泞的海岸线处的海堤安全,也有着重要的防护意义。
(指导教师 徐 鸽 编辑 孙世奇)