一种储能式水轮机运动模拟实验装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN114109699B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202111292717.4

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种储能式水轮机运动模拟实验装置,包括水轮机、带动水轮机横荡运动实验的横荡运动平台、带动横荡运动平台运动的纵荡运动平台,水轮机位于横荡运动平台和纵荡运动平台下方,横荡运动平台包括横荡储能装置,纵荡运动平台包括纵荡储能装置,横荡/纵荡储能装置均设置导向杆、储能滑块、弹簧;储能滑块在导向杆上滑动,弹簧包围在导向杆外侧,连接运动平台与储能滑块,储能滑块与水轮机/运动平台连接。当水轮机发生横荡或纵荡运动时,弹簧受到拉伸/压缩储蓄能量;返程时储蓄的能量提供动力。利用弹簧作为储能元件,有效降低驱动力在横/纵荡运动中的峰值。且选择不同的弹簧,得到不同的弹性系数,从而适用于不同频率的振荡运动。

    一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置

    公开(公告)号:CN112014134B

    公开(公告)日:2022-04-26

    申请号:CN202010842014.3

    申请日:2020-08-20

    Abstract: 本发明公开了一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置,包括水轮机、实验平台,所述实验平台包括升降平台、横荡实验平台和纵荡实验平台,水轮机固定在升降平台下端,升降平台上端安装于横荡实验平台和纵荡实验平台内;所述横荡实验平台通过电机带动升降平台做横向往复运动,所述纵荡实验平台通过电机带动升降平台做纵向往复运动,从而带动水轮机做横向、纵向往复运动,由于通过电机控制,可以实现水轮机较为高频、精密的纵荡、横荡运动,从而模拟水轮机在受潮汐流驱动过程中的波浪、紊流等高频干扰。由于机械装置相较于水流,更容易实现速度大小和方向的精确控制,所以利用机械装置模拟更有利于研究潮汐流对水轮机性能的影响规律。

    一种主被动平衡式漂浮型水轮机实验装置及其主动平衡控制方法

    公开(公告)号:CN114109698A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111292712.1

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种主被动平衡式漂浮型水轮机实验装置,包括实验框架、设置于实验框架上端的浮力舱、水轮机及配重块,水轮机通过第一连接杆与实验框架铰接,第一驱动装置带动第一连接杆相对实验框架向前摆动,配重块通过第二连接杆与实验框架铰接,第二驱动装置带动第二连接杆相对实验框架向后摆动,所述第一连接杆与第二连接杆的摆动平面为同一平面。实验框架与水轮机通过连接杆连接,使得实验装置的重心、浮心之间的稳心高度较大,从而产生较大的恢复力矩。利用和水轮机对称运动的配重块,形成了一种主动平衡装置。当水轮机向前摆动时,配重块向后摆动,可以对实验装置的姿态进行微量调节,保证了实验装置的力矩平衡。

    一种漂浮式水轮机运动模拟实验装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN114109697B

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202111292515.X

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种漂浮式水轮机运动模拟实验装置及其控制方法,包括水轮机、位于水轮机上方的横荡运动平台、位于横荡运动平台上方的纵荡运动平台,横荡/纵荡运动平台包括框架、丝杆滑块、运动丝杆、驱动电机;设置于框架上的驱动电机驱动运动丝杆转动,运动丝杆转动带动与其螺纹连接的丝杆滑块移动,水轮机与横荡丝杆滑块连接进行横向移动,横荡框架与纵荡丝杆滑块连接进行纵向移动,从而实现水轮机的横荡纵荡模拟。通过电机驱动丝杆从而模拟水轮机在受潮汐流驱动过程中的波浪、紊流等的干扰,通过控制电机参数控制模拟实验,可以更精确的模拟波浪、紊流等高频干扰。且采用两个丝杆分段控制横荡/纵荡实验,实验装置结构简单、体积小。

    一种储能式水轮机运动模拟实验装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN114109699A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111292717.4

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种储能式水轮机运动模拟实验装置,包括水轮机、带动水轮机横荡运动实验的横荡运动平台、带动横荡运动平台运动的纵荡运动平台,水轮机位于横荡运动平台和纵荡运动平台下方,横荡运动平台包括横荡储能装置,纵荡运动平台包括纵荡储能装置,横荡/纵荡储能装置均设置导向杆、储能滑块、弹簧;储能滑块在导向杆上滑动,弹簧包围在导向杆外侧,连接运动平台与储能滑块,储能滑块与水轮机/运动平台连接。当水轮机发生横荡或纵荡运动时,弹簧受到拉伸/压缩储蓄能量;返程时储蓄的能量提供动力。利用弹簧作为储能元件,有效降低驱动力在横/纵荡运动中的峰值。且选择不同的弹簧,得到不同的弹性系数,从而适用于不同频率的振荡运动。

    一种主被动平衡式漂浮型水轮机实验装置及其主动平衡控制方法

    公开(公告)号:CN114109698B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202111292712.1

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种主被动平衡式漂浮型水轮机实验装置,包括实验框架、设置于实验框架上端的浮力舱、水轮机及配重块,水轮机通过第一连接杆与实验框架铰接,第一驱动装置带动第一连接杆相对实验框架向前摆动,配重块通过第二连接杆与实验框架铰接,第二驱动装置带动第二连接杆相对实验框架向后摆动,所述第一连接杆与第二连接杆的摆动平面为同一平面。实验框架与水轮机通过连接杆连接,使得实验装置的重心、浮心之间的稳心高度较大,从而产生较大的恢复力矩。利用和水轮机对称运动的配重块,形成了一种主动平衡装置。当水轮机向前摆动时,配重块向后摆动,可以对实验装置的姿态进行微量调节,保证了实验装置的力矩平衡。

    一种水轮机横摇/纵摇模拟实验装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN113982809A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111292514.5

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种水轮机横摇/纵摇模拟实验装置及其控制方法,该实验装置包括水轮机、横摇装置、纵摇装置,横摇装置包括横摇固定板、横摇丝杆滑台、横摇驱动装置;水轮机与横摇固定板和横摇丝杆滑台铰接,横摇驱动装置驱动横摇丝杆滑块移动从而带动水轮机左右摇动;纵摇装置包括纵摇固定板、纵摇驱动装置;横摇固定板和纵摇固定板通过轴承座铰接,纵摇驱动装置带动横摇固定板转动从而带动水轮机前后摇动。采用机械装置控制模拟实验,可以更精确完整的模拟波浪、紊流等高频干扰,采用不同驱动机构分别模拟横/纵摇运动,有利于实现驱动力的最优分配。该实验装置空间利用率高,整体结构紧凑。

    一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置

    公开(公告)号:CN112014134A

    公开(公告)日:2020-12-01

    申请号:CN202010842014.3

    申请日:2020-08-20

    Abstract: 本发明公开了一种面向漂浮式水平轴水轮机的实验装置,包括水轮机、实验平台,所述实验平台包括升降平台、横荡实验平台和纵荡实验平台,水轮机固定在升降平台下端,升降平台上端安装于横荡实验平台和纵荡实验平台内;所述横荡实验平台通过电机带动升降平台做横向往复运动,所述纵荡实验平台通过电机带动升降平台做纵向往复运动,从而带动水轮机做横向、纵向往复运动,由于通过电机控制,可以实现水轮机较为高频、精密的纵荡、横荡运动,从而模拟水轮机在受潮汐流驱动过程中的波浪、紊流等高频干扰。由于机械装置相较于水流,更容易实现速度大小和方向的精确控制,所以利用机械装置模拟更有利于研究潮汐流对水轮机性能的影响规律。

    一种水轮机横摇/纵摇模拟实验装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN113982809B

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202111292514.5

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种水轮机横摇/纵摇模拟实验装置及其控制方法,该实验装置包括水轮机、横摇装置、纵摇装置,横摇装置包括横摇固定板、横摇丝杆滑台、横摇驱动装置;水轮机与横摇固定板和横摇丝杆滑台铰接,横摇驱动装置驱动横摇丝杆滑块移动从而带动水轮机左右摇动;纵摇装置包括纵摇固定板、纵摇驱动装置;横摇固定板和纵摇固定板通过轴承座铰接,纵摇驱动装置带动横摇固定板转动从而带动水轮机前后摇动。采用机械装置控制模拟实验,可以更精确完整的模拟波浪、紊流等高频干扰,采用不同驱动机构分别模拟横/纵摇运动,有利于实现驱动力的最优分配。该实验装置空间利用率高,整体结构紧凑。

    一种漂浮式水轮机运动模拟实验装置及其控制方法

    公开(公告)号:CN114109697A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111292515.X

    申请日:2021-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种漂浮式水轮机运动模拟实验装置及其控制方法,包括水轮机、位于水轮机上方的横荡运动平台、位于横荡运动平台上方的纵荡运动平台,横荡/纵荡运动平台包括框架、丝杆滑块、运动丝杆、驱动电机;设置于框架上的驱动电机驱动运动丝杆转动,运动丝杆转动带动与其螺纹连接的丝杆滑块移动,水轮机与横荡丝杆滑块连接进行横向移动,横荡框架与纵荡丝杆滑块连接进行纵向移动,从而实现水轮机的横荡纵荡模拟。通过电机驱动丝杆从而模拟水轮机在受潮汐流驱动过程中的波浪、紊流等的干扰,通过控制电机参数控制模拟实验,可以更精确的模拟波浪、紊流等高频干扰。且采用两个丝杆分段控制横荡/纵荡实验,实验装置结构简单、体积小。

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