CN107187572A - 一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置 - Google Patents
一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107187572A CN107187572A CN201710301586.9A CN201710301586A CN107187572A CN 107187572 A CN107187572 A CN 107187572A CN 201710301586 A CN201710301586 A CN 201710301586A CN 107187572 A CN107187572 A CN 107187572A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- float
- gradient
- wing
- hiding
- aerofoil profile
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H19/00—Marine propulsion not otherwise provided for
- B63H19/02—Marine propulsion not otherwise provided for by using energy derived from movement of ambient water, e.g. from rolling or pitching of vessels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
- Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
本发明提供一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置,包括双船体、隐藏浮子、设置在隐藏浮子下端的浮子连接件、设置在双体船下端的梯度翼,梯度翼的每个翼型通过连接杆与浮子连接件铰接,所述双体船上设置有两个圆柱形孔,隐藏浮子位于圆形孔中。利用浮子随波浪的起伏,使其获得垂向的运动,进而带动船体下方与起相连的梯度翼发生转动,将浮子的竖直运动转换成了翼型的旋转运动。进而使船舶获得前进的动力。本装置属于被动式振荡水翼,采用的是通过隐藏浮子控制翼型的旋转,相比于现有的主动式水翼结构更简单,且推进效率更高,同时相比于目前的水翼助推装置,其充分利用了整个垂向梯度上的波浪的能量,节能效果更佳明显。
Description
技术领域
本发明涉及船舶新型波浪推进领域,尤其涉及一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置。
背景技术
20世纪中期以来,随着温室气体的大量排放,全球变暖的步伐被加快,伴随而来的是全球环境的日益恶化、资源短缺等问题越发的凸显。节能减排理念也逐渐的深入人心。波浪助推装置就是目前探索的方法之一,目前的波浪助推装置主要利用的水翼有主动式水翼和被动式水翼两种,主动式水翼通过复杂的***控制水翼进行摆动,这种方法存在结构复杂,操作***消耗较多能量,节能效果不明显的缺点,而现有的被动式水翼多采用单水翼结构,只利用了波浪某一深度的能量,存在能量利用不充分的问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置,设计结构简单,成本较低,而且能够有效地利用波浪中的能量,具有很高的经济效益。
本发明的目的是这样实现的:包括双船体、隐藏浮子、设置在隐藏浮子下端的浮子连接件、设置在双体船下端的梯度翼,梯度翼的每个翼型通过连接杆与浮子连接件铰接,所述双体船上设置有两个圆柱形孔,隐藏浮子位于圆形孔中。本发明还包括这样一些结构特征:
1.梯度翼的每个翼型通过连接杆与浮子连接件铰接是指:每个翼型与连接杆的一端连接,连接杆的另一端与浮子连接件铰接。
2.所述梯度翼包括对称设置在双体船下端的两个翼型连接件、通过安装轴设置在两个翼型连接件之间的三个翼型,且三个翼型呈阶梯状上下布置。
3.所述隐藏浮子是下方为半球形、上方为圆柱形的结构。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明目的在于提供一种新型的波浪推进装置,这种新型的波浪推进装置原理是利用隐藏浮子在水面上随波浪发生垂向运动,进而带动下方的多尺度梯形翼绕其旋转轴发生转动,梯度翼在波浪中的旋转运动会使其获得前进的推力,选择梯度翼的目的是:随着波浪随着水深的的增加,其振幅会明显的衰减,对于不同的振幅的波浪,翼型运动能够获得推力的最佳角度也会随之发生改变。通过改变不同深度下翼型的尺度和翼型所绕旋转安放的位置来控制翼型可以旋转的角度,保证了各个翼型都能在最佳的角度范围内运动,使每个翼型均能有很高的效率,进而为船舶的运动提供持续前进的动力。多个翼型相比于单一翼型,充分利用不同深度下的波浪能。
本发明中的翼型根据船型的不同可以发生更换,可以采用同一翼型的多个尺度,也可以选择不同翼型的多个尺度,通过不同的组合,相比于其他波浪助推装置,适用范围广,推进效率高,节能减排效果明显。
附图说明
图1a和图1b分别是本发明的主视图和俯视图;
图2是本发明的具体结构示意图;
图3a、图3b、图3c分别是本发明隐藏浮子的主视图、侧视图和俯视图;
图4a、图4b分别是本发明的梯度翼的翼型的主视图和俯视图;
图5是本发明的工作过程示意图;
图6是本发明的翼型的受力示意图;
图7是本发明的立体结构示意图。
图中:1.双体船,2.隐藏浮子,3.梯度翼,4.浮子连接件,5.翼型连接件,6.波浪,7.连接杆。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
结合图1至图7,本发明是通过利用海洋中的波浪能,使船舶获得在海洋中航行的动力的一种新型的船舶推进装置,包括双船体1、隐藏浮子2、设置在隐藏浮子2下端的浮子连接件4、设置在双体船下端的梯度翼3,梯度翼3的每个翼型通过连接杆7与浮子连接件4铰接,所述双体船上设置有两个圆柱形孔,隐藏浮子2位于圆形孔中。所述梯度翼3包括对称设置在双体船下端的两个翼型连接件5、通过安装轴设置在两个翼型连接件之间的三个翼型,且三个翼型呈阶梯状上下布置。
本发明设计的是一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪能推进装置,其采用的是隐藏浮子与梯度翼的结合,将浮子的垂荡运动转换为翼型的旋转运动,从而为船舶在波浪中提供前进的动力。所述梯度翼(3)的翼型可以选择很多种,不同的翼型存在不同的波浪的适应范围和推进效率,其尺度及安放位置也存在不同。隐藏浮子(2)设计成下方为半球形,上方为圆柱形的结构,可最大程度的利用波浪能以获得最大的垂向运动。下方的梯度翼的多个翼型的旋转轴随着水深的增加,位置会发生改变,力求保证其可旋转的角度满足所选翼型在所处水深的波浪条件下能够获得向前的推力。
浮子在波浪的作用下,会产生竖直方向的运动,带动下方的多个翼型发生旋转,进而使船舶获得前进的动力。这种结构通过浮子和下方的多个翼型结合,充分收集了波浪的能量,并将其转换为船舶前进的动力,具有较好的节能效果
本发明主要是利用波浪能进行推进,适用于长期波浪条件较好的水域。当无波浪时,隐藏浮子2处于自由液面位置,保持不动。当波浪来临时,其使用原理如附图5,波浪6的波峰和波谷经过船体中部时,船中的隐藏浮子会随着波浪上下的运动(且浮子的浮动范围很小),进而带动下方的浮子连接件4运动,浮子连接件4的运动带动梯度翼3绕着固定的轴进行旋转,梯度翼在波浪中旋转时,当来流方向与水翼方向存在一个角度时,会使水翼产生一个斜向前的力F,受力情况如附图6,将F沿水平方向分解,会使船舶产生向前的推力,通过多个水翼翼型的作用,充分利用波浪的能量,使船舶获得前行的动力。
本发明为了是浮子获得最大程度的垂荡运动,对于浮子的设计进行了考虑,将浮子的下部设计成半球形,上部设计成圆柱形,采用这种方式,同时使其尺寸仅小于在船体中部开的小孔的直径,这样能保证浮子获得的能量充分转换为其竖直方向的运动。浮子的结构示意图如附图2,采用此种浮子对于波浪能的利用率高,效果好。
综上,本发明设计的是一种利用隐藏浮子和梯度翼相结合的新型波浪推进器。其结构是由双体船体1,隐藏在船体内部的浮子2,位于水面下方的梯度翼3以及浮子连接件4和连接杆5组成。船体采用的是双体船的船型具有很好的稳定性和抗风浪能力,船体中间开一圆柱形孔洞,用于安放浮子,浮子的设计采用球形结构(下部)和圆柱形结构(上部)相结合,下部的球形结构可以保障浮子在波浪中获得较大的垂向运动,该波浪推进器的推进装置由多个尺度的NACA系列翼型组合成的梯度翼承担,通过将梯度翼与浮子结构连接起来,利用浮子带动梯度翼运动。其工作原理是:利用浮子随波浪的起伏,使其获得垂向的运动,进而带动船体下方与起相连的梯度翼发生转动,将浮子的竖直运动转换成了翼型的旋转运动。进而使船舶获得前进的动力。本装置属于被动式振荡水翼,采用的是通过隐藏浮子控制翼型的旋转,相比于现有的主动式水翼结构更简单,且推进效率更高,同时相比于目前的水翼助推装置,其充分利用了整个垂向梯度上的波浪的能量,节能效果更佳明显。
Claims (5)
1.一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置,其特征在于:包括双船体、隐藏浮子、设置在隐藏浮子下端的浮子连接件、设置在双体船下端的梯度翼,梯度翼的每个翼型通过连接杆与浮子连接件铰接,所述双体船上设置有两个圆柱形孔,隐藏浮子位于圆形孔中。
2.根据权利要求1所述的一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置,其特征在于:梯度翼的每个翼型通过连接杆与浮子连接件铰接是指:每个翼型与连接杆的一端连接,连接杆的另一端与浮子连接件铰接。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置,其特征在于:所述梯度翼包括对称设置在双体船下端的两个翼型连接件、通过安装轴设置在两个翼型连接件之间的三个翼型,且三个翼型呈阶梯状上下布置。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置,其特征在于:所述隐藏浮子是下方为半球形、上方为圆柱形的结构。
5.根据权利要求3所述的一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置,其特征在于:所述隐藏浮子是下方为半球形、上方为圆柱形的结构。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710301586.9A CN107187572A (zh) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | 一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710301586.9A CN107187572A (zh) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | 一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107187572A true CN107187572A (zh) | 2017-09-22 |
Family
ID=59872179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710301586.9A Pending CN107187572A (zh) | 2017-05-02 | 2017-05-02 | 一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107187572A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108177753A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-19 | 中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区 | 一种长续航仿鱼尾波浪滑翔器 |
CN110329469A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-15 | 江苏科技大学 | 一种可调距、可收起的船舶波浪推进装置 |
WO2020193725A1 (fr) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | Institut Francais De Recherche Pour L'exploitation De La Mer (Ifremer) | Dispositif de propulsion et de conversion d'énergie des vagues |
WO2022043397A1 (fr) * | 2020-08-29 | 2022-03-03 | Christian Carme | Houlomoteur à récupération horizontale sur fonds côtiers |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001026961A1 (fr) * | 1999-10-14 | 2001-04-19 | Vladimir Alexeevich Arkhipov | Propulseur utilisant l'energie des vagues |
CN101405179A (zh) * | 2006-01-20 | 2009-04-08 | 里奎德机器人技术公司 | 波浪能 |
CN102582812A (zh) * | 2012-03-07 | 2012-07-18 | 北京南风科创应用技术有限公司 | 一种波浪推进器 |
CN103635384A (zh) * | 2011-06-28 | 2014-03-12 | 液体机器学股份有限公司 | 从波浪运动采集移动推力和电力的船舶 |
CN104875870A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-02 | 浙江大学 | 一种利用波浪能驱动的大洋探测机器人 |
CN105217006A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种依靠浮子调节水翼攻角的推进装置 |
CN205417987U (zh) * | 2016-03-02 | 2016-08-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种依靠隐藏浮子调节水翼攻角的波浪推进双体船 |
-
2017
- 2017-05-02 CN CN201710301586.9A patent/CN107187572A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001026961A1 (fr) * | 1999-10-14 | 2001-04-19 | Vladimir Alexeevich Arkhipov | Propulseur utilisant l'energie des vagues |
CN101405179A (zh) * | 2006-01-20 | 2009-04-08 | 里奎德机器人技术公司 | 波浪能 |
CN103635384A (zh) * | 2011-06-28 | 2014-03-12 | 液体机器学股份有限公司 | 从波浪运动采集移动推力和电力的船舶 |
CN102582812A (zh) * | 2012-03-07 | 2012-07-18 | 北京南风科创应用技术有限公司 | 一种波浪推进器 |
CN104875870A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-02 | 浙江大学 | 一种利用波浪能驱动的大洋探测机器人 |
CN105217006A (zh) * | 2015-10-27 | 2016-01-06 | 哈尔滨工程大学 | 一种依靠浮子调节水翼攻角的推进装置 |
CN205417987U (zh) * | 2016-03-02 | 2016-08-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种依靠隐藏浮子调节水翼攻角的波浪推进双体船 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108177753A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-19 | 中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区 | 一种长续航仿鱼尾波浪滑翔器 |
WO2020193725A1 (fr) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | Institut Francais De Recherche Pour L'exploitation De La Mer (Ifremer) | Dispositif de propulsion et de conversion d'énergie des vagues |
FR3094418A1 (fr) * | 2019-03-27 | 2020-10-02 | Institut Francais De Recherche Pour L'exploitation De La Mer (Ifremer) | Dispositif de propulsion et de conversion d’énergie des vagues |
CN114286890A (zh) * | 2019-03-27 | 2022-04-05 | 法国海洋开发研究所 | 用于推进以及波能转换的装置 |
CN110329469A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-15 | 江苏科技大学 | 一种可调距、可收起的船舶波浪推进装置 |
CN110329469B (zh) * | 2019-07-08 | 2021-08-10 | 江苏科技大学 | 一种可调距、可收起的船舶波浪推进装置 |
WO2022043397A1 (fr) * | 2020-08-29 | 2022-03-03 | Christian Carme | Houlomoteur à récupération horizontale sur fonds côtiers |
FR3113703A1 (fr) * | 2020-08-29 | 2022-03-04 | Christian Carme | Houlomoteur à récupération horizontale sur fond côtier. |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106035143B (zh) | 集波浪能和太阳能发电于一体的半潜式深海养殖网箱 | |
CN107187572A (zh) | 一种利用隐藏浮子和梯度翼的新型波浪推进装置 | |
CN206594154U (zh) | 一种深远海养殖海洋水质自动监测浮标*** | |
Bøckmann et al. | Experiments with actively pitch-controlled and spring-loaded oscillating foils | |
CN109601453B (zh) | 深海漂浮式渔牧-风电组合平台*** | |
CN107044379A (zh) | 一种海上自航式绿色能源电力供应装置 | |
CN109733544A (zh) | 一种自然能驱动的翼舵联动长航时双体无人艇 | |
CN109606577A (zh) | 一种海洋环境监测绿色能源小水线面双体无人艇 | |
CN105587460B (zh) | 适用于洋流的发电装置 | |
CN108688783A (zh) | 一种带波动鳍的仿生水下滑翔机 | |
CN104538071B (zh) | 圆柱型浮动平台平衡装置及其构成的平衡***和平衡方法 | |
CN204783471U (zh) | 一种新型海洋能源综合发电*** | |
CN111712629A (zh) | 一种提高低流速的动力装置 | |
CN103057684A (zh) | 复合能源三体船 | |
CN111486050B (zh) | 一种可变形发电风帆和搭载该风帆的无人探测船 | |
CN104863796A (zh) | 应用于渔船的风流联合发电节能装置 | |
CN104600652B (zh) | 基于锚泊***和动力定位的浅海海缆敷设工艺 | |
CN206874432U (zh) | 一种海洋潮流能发电装置和浮筏式养殖结构的集成*** | |
CN205190108U (zh) | 一种移动式悬浮水流发电装置 | |
CN202557781U (zh) | 移动式风帆水力环保船 | |
CN205283480U (zh) | 漂浮式水动光伏跟踪装置 | |
CN102756801B (zh) | 风帆、风电综合节能船 | |
CN202971026U (zh) | 游动式风能及波浪能合用发电船 | |
CN105952577A (zh) | 基于往复式不对称绕流力的发电装置 | |
CN205507560U (zh) | 螺旋桨推进式漂浮光伏跟踪装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170922 |