【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及跨海通道工程技术和发电，具体是一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道。
技术介绍
1、悬浮隧道(submerged floating tunnel，sft)作为一种新兴的水下交通形式备受瞩目，其特征在于利用水体浮力和结构自重，使隧道悬浮在海水水面以下大约30m的深度。相对于传统的跨海大桥和海底隧道，悬浮隧道在单位长度造价、跨度限制、对恶劣天气的适应性等方面具有明显优势，被公认为21世纪最具竞争力的跨海结构形式。
2、悬浮隧道处于恶劣的海洋环境中，长期受到波浪荷载的作用，可能会导致结构发生大幅的运动和涡激振动，从而引发严重的疲劳损伤和结构破坏。然而，传统的消波减振装置在跨度较大的情况下建设和施工成本较高。
3、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于克服上述
技术介绍
的缺陷，提供一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道。
2、尽管波浪对水中结构物可能带来负面破坏作用，但波浪本身也是一种丰富的可再生能源。波浪能具有高能量密度和广泛分布的特点，是海洋能源中的重要组成部分。因此，针对浮筒式悬浮隧道作出改进，通过在对浮筒式悬浮隧道消波减振的同时收集波浪能并转换为可以利用的电能，可以有效提升悬浮隧道消波减振装置的经济性，这样的创新设计不仅有助于应对波浪对悬浮隧道的影响，同时也能够开发和利用波浪能源，实
3、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
4、一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，包括浮筒装置、悬浮隧道管体和振荡浮子波浪能发电装置，所述振荡浮子波浪能发电装置布置于所述浮筒装置上，包括漂浮在海面上的振荡浮子，所述振荡浮子通过浮子臂铰接于所述浮筒装置，所述浮子臂与活塞杆相连，所述活塞杆设置于液压缸内，所述浮子臂在波浪起伏作用下带动所述活塞杆在所述液压缸内做往复运动，产生液压能，液压控制箱控制液压马达将所述液压能转化为机械能，由所述液压马达带动所述发电机发电，同时达到消波减振的作用。
5、进一步地：
6、多个所述振荡浮子波浪能发电装置布置于所述浮筒装置的侧壁周向。
7、所述振荡浮子的上部为圆柱形结构，下部为半球形结构，所述圆柱形结构的顶部与所述浮子臂的一端铰接，所述浮子臂的另一端与所述浮筒装置铰接。
8、所述浮子臂的中部与所述活塞杆铰接，所述活塞杆与所述浮子臂形成锐角夹角。
9、所述悬浮隧道管体为圆形截面，通过连接轴悬挂于所述浮筒装置的下方。
10、一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，包括浮筒装置、悬浮隧道管体和摆式波浪能发电装置，所述摆式波浪能发电装置布置于悬浮隧道管体的上方轴向，包括摆板，所述摆板通过摆板臂铰接于所述悬浮隧道管体上，所述摆板与活塞杆相连，所述活塞杆设置于液压缸内，所述摆板在海水波动作用下来回摆动，推动所述活塞杆在所述液压缸内做往复运动，产生液压能，液压控制箱控制液压马达将所述液压能转化为机械能，由所述液压马达带动所述发电机发电，同时达到消波减振的作用，且同时改变所述悬浮隧道管体的几何结构，以减轻涡激振动的影响。
11、进一步地：
12、多个摆板布置于所述悬浮隧道管体的上方轴向，优选地，所述摆板布为矩形板状体。
13、所述摆板通过所述摆板臂铰接于所述悬浮隧道管体的铰接支座上。
14、所述摆板与所述活塞杆铰接，所述活塞杆与所述摆板臂形成锐角夹角。
15、一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，包括浮筒装置、悬浮隧道管体，以所述振荡浮子波浪能发电装置，和所述的摆式波浪能发电装置。
16、本专利技术具有如下有益效果：
17、本专利技术提出了一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其管体和浮筒上可选布置两种不同类型的波浪能发电装置之一或分别同时布置有两种不同类型的波浪能发电装置，不仅能抵御波浪冲击引起的负面破坏作用，还能有效地将波浪能转化为电能，用于悬浮隧道日常运营的电力供应。另外，剩余的电能可以纳入电网，进一步降低悬浮隧道的运营成本。布置在浮筒上的振荡浮子波浪能发电装置可以吸收波浪能并转化为可用的电能，同时达到消波的作用。布置在管体的摆式波浪能发电装置通过改变管体的几何结构，从而减轻涡激振动的影响。这一创新设计为悬浮隧道的运行带来了双重益处，既增强了安全性，又提高了经济性，降低了悬浮隧道运营的能耗成本，并为其提供了一种可再生能源的利用方式，为跨海交通建设提供了更为可持续的解决方案。
18、本专利技术不仅有助于应对波浪对悬浮隧道的影响，同时也能够开发和利用波浪能源，实现海洋资源的有效利用。
19、与传统技术相比，本专利技术实施例的主要优点为：
20、(1)通过布置振荡浮子波浪能发电装置和摆式波浪能发电装置，充分利用波浪能并将其转化为电能，不仅实现了悬浮隧道的消波和减振功能，还为悬浮隧道的日常运营提供了可再生的电力供应。这种自给自足的电力系统降低了悬浮隧道的运营成本，提升了经济性。
21、(2)本专利技术中的振荡浮子波浪能发电装置和摆式波浪能发电装置分别布置于悬浮隧道的浮筒装置和管体上，提高了海洋空间资源的利用效率，其各自具有不同的工作原理，使得悬浮隧道在不同水域环境和波浪条件下都能获得稳定的电力供应，增加了系统的灵活性和适应性。
22、(3)通过在悬浮隧道管体上布置摆式波浪能发电装置，改变了管体的几何结构，减轻了涡激振动的影响，提高了结构的稳定性和耐久性。
23、总体而言，本专利技术提出了一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，充分发挥了波浪能的利用潜力，提升了悬浮隧道的安全性、经济性和环保性，为跨海交通建设带来了显著的创新和进步。
24、本专利技术实施例中的其他有益效果将在下文中进一步述及。
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1.一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，包括浮筒装置、悬浮隧道管体和振荡浮子波浪能发电装置，所述振荡浮子波浪能发电装置布置于所述浮筒装置上，包括漂浮在海面上的振荡浮子，所述振荡浮子通过浮子臂铰接于所述浮筒装置，所述浮子臂与活塞杆相连，所述活塞杆设置于液压缸内，所述浮子臂在波浪起伏作用下带动所述活塞杆在所述液压缸内做往复运动，产生液压能，液压控制箱控制液压马达将所述液压能转化为机械能，由所述液压马达带动所述发电机发电，同时达到消波减振的作用。
2.如权利要求1所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，多个所述振荡浮子波浪能发电装置布置于所述浮筒装置的侧壁周向。
3.如权利要求1或2所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，所述振荡浮子的上部为圆柱形结构，下部为半球形结构，所述圆柱形结构的顶部与所述浮子臂的一端铰接，所述浮子臂的另一端与所述浮筒装置铰接。
4.如权利要求1至3任一项所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，所述浮子臂的中部与所述活塞杆铰接，所述活塞杆
5.如权利要求1至4任一项所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，所述悬浮隧道管体为圆形截面，通过连接轴悬挂于所述浮筒装置的下方。
6.一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于包括浮筒装置、悬浮隧道管体和摆式波浪能发电装置，所述摆式波浪能发电装置布置于悬浮隧道管体的上方轴向，包括摆板，所述摆板通过摆板臂铰接于所述悬浮隧道管体上，所述摆板与活塞杆相连，所述活塞杆设置于液压缸内，所述摆板在海水波动作用下来回摆动，推动所述活塞杆在所述液压缸内做往复运动，产生液压能，液压控制箱控制液压马达将所述液压能转化为机械能，由所述液压马达带动所述发电机发电，同时达到消波减振的作用，且同时改变所述悬浮隧道管体的几何结构，以减轻涡激振动的影响。
7.如权利要求6所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，多个摆板布置于所述悬浮隧道管体的上方轴向，优选地，所述摆板布为矩形板状体。
8.如权利要求6至7任一项所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，所述摆板通过所述摆板臂铰接于所述悬浮隧道管体的铰接支座上。
9.如权利要求8所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，所述摆板与所述活塞杆铰接，所述活塞杆与所述摆板臂形成锐角夹角。
10.一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，包括浮筒装置、悬浮隧道管体，以及如权利要求1至5任一项所述的浮筒式悬浮隧道的振荡浮子波浪能发电装置，和如权利要求6至9任一项所述的浮筒式悬浮隧道的摆式波浪能发电装置。
...【技术特征摘要】
1.一种利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，包括浮筒装置、悬浮隧道管体和振荡浮子波浪能发电装置，所述振荡浮子波浪能发电装置布置于所述浮筒装置上，包括漂浮在海面上的振荡浮子，所述振荡浮子通过浮子臂铰接于所述浮筒装置，所述浮子臂与活塞杆相连，所述活塞杆设置于液压缸内，所述浮子臂在波浪起伏作用下带动所述活塞杆在所述液压缸内做往复运动，产生液压能，液压控制箱控制液压马达将所述液压能转化为机械能，由所述液压马达带动所述发电机发电，同时达到消波减振的作用。
2.如权利要求1所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，多个所述振荡浮子波浪能发电装置布置于所述浮筒装置的侧壁周向。
3.如权利要求1或2所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，所述振荡浮子的上部为圆柱形结构，下部为半球形结构，所述圆柱形结构的顶部与所述浮子臂的一端铰接，所述浮子臂的另一端与所述浮筒装置铰接。
4.如权利要求1至3任一项所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，所述浮子臂的中部与所述活塞杆铰接，所述活塞杆与所述浮子臂形成锐角夹角。
5.如权利要求1至4任一项所述的利用波浪能发电装置消波减振的浮筒式悬浮隧道，其特征在于，所述悬浮隧道管体为圆形截面，通过连接轴悬挂于所述浮筒装置的下方。
6.一种利用波浪能发电...
【专利技术属性】
技术研发人员：王恩浩，徐万海，张程雲，周丽丹，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：
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