申请/专利权人：山东大学

申请日：2023-06-19

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN116834939B

主分类号：B63H1/37

分类号：B63H1/37;B63H20/00;B63H5/07;B63C11/52;B63G8/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2023.10.24#实质审查的生效;2023.10.03#公开

摘要：本发明公开一种水下内波助推运载器的节能方法，将运载器下潜至内孤立波波面并在内孤立波推力作用下运动，判断运载器是否达到受力理想点状态，当为非理想点状态时，调节筏式下板的受力方向以达到理想点状态，使下板受到的内孤立波推力达到最大；运载器由内孤立波推动前进，当其速度不再增加时，通过尾部螺旋桨推动运载器行驶，当运载器速度与波速共速时，撤去尾部推力，调节压载水箱来调节浮力变化，以适应波面达到与内孤立波共速的平衡状态，并实时监测下板压力传感器的受力情况，保证运载器始终受到内孤立波的推力。本方案将深海的内孤立波能利用于驱动运载器于固定航线，以实现更高效、更高功率的节能减排，并有效提高波浪能利用率。

主权项：1.水下内波助推运载器的节能方法，其特征在于，所述运载器包括航行载器2、摆杆4和多个通过铰接扣连接的筏式下板5，筏式下板5的下方设置有压力传感器和液体密度传感器，筏式下板5上安装有受力角度调节组件6，摆杆4连接在航行载器2和受力角度调节组件6之间，受力角度调节组件6固定在轻密度材料下板5上，摆杆4的上部与航行载器2铰接连接，摆杆4的下部固定连接受力角度调节组件6，航行载器2上设置有舷侧涡轮风扇发动机3和尾部螺旋桨1，所述方法包括以下步骤：步骤A：监测内孤立波情况，确定运载器下潜位置，将运载器下潜至内孤立波波面；具体通过浮标实时采集数据监测内孤立波，并结合水下摄像机和水下流速计测量内孤立波波面与运载器之间的距离和速度差，确定运载器下潜的位置及速度，启动舷侧涡轮发动机下潜至筏式下板与内孤立波波面相接触，下潜至内孤立波波面后关闭弦侧涡轮发动机；步骤B：运载器仅在内孤立波推力作用下运动，判断运载器是否达到受力理想点状态；当受力角度调节组件监测的摆杆与筏式下板之间的角度为直角时为理想点状态，否则为非理想点状态；步骤B1、若运载器为非理想点状态，此时运载器受到内孤立波波浪斜向上方向的推力，通过受力角度调节组件调节摆杆与筏式下板的角度，使下板受到的内孤立波推力达到最大，以达到理想点状态；步骤B2、若运载器在理想点状态，运载器仅在内孤立波推力作用下加速前进，当运载器速度不再增加时，启动尾部螺旋桨，驱动运载器沿波面加速行驶；将运载器整体看作质点时，运载器从初速度到搭载内孤立波共同达到共速的过程与运载器在内孤立波面位置无关，即无论在内孤立波面上任何地方，使运载器与内孤立波共速的整个过程中都存在0tt1内孤立波推力变小的第一阶段和t1tt2开启尾部螺旋桨加速的第二阶段，若监测到运载器仅在内孤立波推动下速度不再增加时，此刻为t1时刻，运载器与波速达到共速时，此刻为t2时刻，在理想点状态下调节时，具体采用以下方式：1在0tt1第一阶段，在水平方向下，运载器受到加速度减小的加速运动；竖直方向下，运载器通过调节压载腔浮力使其受力平衡，运载器在内孤立波推力逐渐减小的情况下一直加速运动，被内孤立波推着向前随波形运动；2t1时刻，运载器速度不再增加时，开启运载器尾部螺旋桨给运载器施加一个推进力，使运载器沿内孤立波继续加速运动；3在t1tt2第二阶段内，运载器在推进力的作用下加速至与内孤立波波速共速，在整个第二阶段内运载器被尾部螺旋桨推着向前随波形运动，在t2时刻时达到与内孤立波共速；步骤C、当运载器与波速共速时，撤去尾部螺旋桨推力，实时监测下板压力传感器的受力情况，使运载器达到受力平衡状态，保证运载器始终受到内孤立波的推力。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东大学 水下内波助推运载器的节能方法

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