[发明专利]一种叶轮式潮流发电实验装置

说明书

本发明公开了一种叶轮式潮流发电实验装置，包括储水箱、导流筒、水流驱动系统、发电系统和测控系统，导流筒的进水口和出水口分别与储水箱连通，导流筒内设置有水流驱动系统和发电系统，水流驱动系统和发电系统分别与测控系统通过信号连接，测控系统能够控制水流速度、检测发电系统的转矩转速信号。本发明是一种驱动水流在闭合回路和储水箱中循环流动的装置，水流驱动发电系统的叶轮旋转，叶轮将水流能转换成机械能，通过扭矩转速传感器、增速器带动发电机旋转发电；水流速度可以通过水流驱动系统调控，实现模拟不同潮流对应的水流；在潮流发电方面，为研究叶轮转换效率、发电系统效率、潮流发电能量处理提供了必要的实验手段。

技术领域

本发明涉及发电实验装置的技术领域，特别是涉及一种叶轮式潮流发电实验装置。

背景技术

海洋能是一种重要的新能源。海洋能发电主要包括潮流发电，潮汐发电、波浪发电、温差发电和盐差发电。目前发展前景最好的是潮流发电。因此，潮流发电是当今世界新能源发展的重要研究领域，有着广阔的应用前景。在潮流发电方面，国内外已有多种发电装置，但在潮流发电研究过程中，在海上做实验的成本很高，测试难度很大，试验周期经常因天气状况而延长。

在现有的各种潮流发电装置中，叶轮式潮流发电装置具有结构紧凑，能量利用率高，效率高，成本低的优势。但在研究叶轮的优化设计，潮流能转换效率，潮流发电效率及发电能量处理方面，在叶轮式潮流发电前期研究中的海上测试存在许多困难，仍未得到解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种叶轮式潮流发电实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使潮流发电实验装置结构紧凑，使用方便，可提高检测数据的真实性，降低潮流发电实验和研究成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种叶轮式潮流发电实验装置，包括储水箱、导流筒、水流驱动系统、发电系统和测控系统，所述导流筒的进水口和出水口分别与所述储水箱连通，所述导流筒内设置有所述水流驱动系统和所述发电系统，所述水流驱动系统和所述发电系统分别与所述测控系统通过信号连接，所述测控系统能够控制水流速度、检测所述发电系统的转矩和转速信号。

优选的，所述导流筒包括依次连接的上管、弯管和下管，所述下管穿设于实验台内，所述实验台上设置一托架，所述托架用于支撑所述上管。

优选的，所述上管、所述弯管和所述下管分别通过法兰密封连接。

优选的，所述上管中部设置一段缺口，所述缺口处密封设置一导流罩，所述托架位于所述导流罩的两端。

优选的，所述导流罩为中部凸出的结构且设置有不同型号，所述导流罩包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体通过密封边和螺栓密封连接。

优选的，所述发电系统包括叶轮、发电机、增速器和分流罩，所述叶轮设置于中部，所述叶轮两侧依次对称设置有所述增速器、所述发电机和所述分流罩，所述增速器与所述发电机同轴连接，所述叶轮位于所述上管的缺口处且设置有不同型号。

优选的，所述测控系统包括扭矩转速传感器、流速传感器和控制器，所述扭矩转速传感器通过联轴器对称设置于所述叶轮的两侧，所述扭矩转速传感器与所述增速器同轴连接，所述扭矩转速传感器设有防水密封；所述流速传感器设置于所述水流驱动系统与所述发电系统之间的导流筒内，所述扭矩转速传感器和所述流速传感器分别与所述控制器电连接。

优选的，所述水流驱动系统包括调速泵，所述调速泵与所述控制器电连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：