[发明专利]温差能俘获热机俘能性能实验平台和实验方法

说明书

本发明涉及一种温差能俘获热机俘能性能实验平台和实验方法，属于海洋温差能实验室装备技术领域。实验平台包括：可控温水箱，用于模拟海底环境，温差能俘获热机置于所述可控温水箱中，所述温差俘获热机的底部设有连接至所述可控温水箱外部的油管；压力补偿腔体，其内通有液压油，并通过管路一连接至所述油管，形成第一油路；所述压力补偿腔体还设有用于调节所述第一油路内压力的调节机构，和用于测量温差俘获热机内相变材料凝固时体积变化的测量组件一；溢流阀，通过管路二连接至所述油管，形成第二油路；所述溢流阀的阀口处设有用于测量温差俘获热机内相变材料熔化时体积变化的测量组件二。可以实现对温差能俘获热机俘能性能的测试。

技术领域

本发明涉及海洋温差能实验室装备技术领域，具体地说，涉及一种温差能俘获热机俘能性能实验平台和实验方法。

背景技术

水下移动观测平台是海洋水体剖面观测的重要手段，主要包括浮标、滑翔机、水下自主航行器、剖面仪四类，对海洋水体剖面观测意义重大。但是能源不足严重限制了水下移动观测平台的使用寿命、剖面频率、观测范围。海洋温差能是水下移动平台在水下能够得到能源补充的重要来源。

水下移动观测平台主要通过温差能俘获热机在工作的过程中进行能源俘获。通常，海洋温差能俘获热机包括水密的导热腔体，容纳于导热腔体的内腔内的相变材料，位于导热腔体内的体积可变油腔，固设在导热腔体的泡沫金属体，及位于相变材料与体积可变油腔之间以隔离二者的密封液体。导热腔体包括筒状缸体，水密且可拆卸地套装在筒状缸体的上敞口端上的上密封端盖，水密且可拆卸地套装在筒状缸体的下敞口端上的下密封端盖，及置于筒状缸体内的油囊。上密封端盖与筒状缸体的内壁面之间采用螺纹可拆卸结构进行固连，并在二者侧壁面之间套装有密封用密封圈，在上密封端盖的中央区域设有填装孔，在填装孔上套装有密封堵头。下密封端盖与筒状缸体的内壁面之间采用螺纹可拆卸结构进行固连，并在二者侧壁面之间套装密封用密封圈，在下密封端盖上设置过油孔，金属密封件与过油孔螺纹连接并基于密封垫圈等密封件进行密封配合，而将油管与体积可变油腔连接，体积可变油腔具有与外部油路连接的油路接口。其中，油囊用于将筒状缸体的内腔分隔成前述体积可变油腔与用于容纳泡沫金属体的容纳腔，容纳腔被泡沫金属体所填充后剩余的腔室用于容纳相变材料与密封液体，泡沫金属体的孔隙构成多孔状态容纳腔，在相变材料完全融化时用于容纳相变材料，利用相变材料完全包围泡沫金属体，而在相变材料完全固化收缩时，用于相变材料与部分密封液体。油囊的油口与油管的端口套装固连而连通，利用油囊的内腔构建体积可变油腔。

以上现有的温差能俘获热机存在俘获能量效率低、能量损耗严重、能量俘获周期长、影响水下移动观测平台剖面频率等不足。因此对其俘能性能需要展开研究，以便找提升俘能效率和俘能周期的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种温差能俘获热机俘能性能实验平台和实验方法，用以研究影响温差能俘获热机俘能性能的参数特性。

为了实现上述目的，第一方面，本发明的温差能俘获热机俘能性能实验平台包括：

可控温水箱，用于模拟海底环境，温差能俘获热机置于所述可控温水箱中，所述温差俘获热机的底部设有连接至所述可控温水箱外部的油管；

压力补偿腔体，其内通有液压油，并通过管路一连接至所述油管，形成第一油路；所述压力补偿腔体还设有用于调节所述第一油路内压力的调节机构，和用于测量温差俘获热机内相变材料凝固时体积变化的测量组件一；

溢流阀，通过管路二连接至所述油管，形成第二油路；所述溢流阀的阀口处设有用于测量温差俘获热机内相变材料熔化时体积变化的测量组件二。