【技术实现步骤摘要】
本申请属于船用助推装置，具体地，提供一种应用于船只上的可变形态的船载风力助推装置及其调整方法与组合。
技术介绍
1、船只，特别是用于远洋航行的油轮、集装箱船等大型船只，在其航行过程中需要消耗大量能源，通过技术升级使船舶更加节能，从而降低燃料消耗量和燃油费用，对于提高航行经济性以及促进碳排放的降低均具有现实意义。对大型船舶进行节能改造，除了进行船体、螺旋桨、主机等核心部分的优化升级外，还可以通过在甲板等处增加助推装置的方式，为船舶航行增加额外的动力，从而降低常规燃料、燃油的消耗。
2、目前已有多种对船舶提供额外助推的技术方案，例如，专利cn219172649u提供了一种带有风力助推装置的集装箱船，其第二上层建筑上设置有风力助推转子，该风力助推转子能够利用马格努斯效应实现对集装箱船的助推；又如，专利cn115042947a提供了一种扭曲翼型风帆，通过在翼型风帆的上下端部增加端板提高上下端部的气动特性，以提升风帆整体的助推效应。
3、然而，上述使用风力助推转子的助推方式需要额外消耗电能，而使用单一风帆的方式，也无法针对航行过程中复杂多变的风场进行灵活调整；此外，上述助推装置功能单一，在船舶靠港或抛锚状态下只能处于闲置状态。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的问题，本申请通过实施例提供一种可变形态的船载风力助推装置，该风力助推装置设置于船只上，包括第一底板以及竖直设置于第一底板上方的至少三个翼型叶片，还包括主轴以及设置于第一底板下方的发电机，所述主轴垂直于
2、进一步地，每组连接机构包括设置于所述主轴上的多个可折叠多连杆结构，以及固定设置于所述翼型叶片上的锁定部；每组连接机构包含的可折叠多连杆结构的数量与所述翼型叶片的数量一致，且当每个翼型叶片均有至少一个设置于其上的锁定部与所述可折叠多连杆结构固定连接时，各个所述翼型叶片形成升力型垂直轴发电形态。
3、可选地，所述可折叠多连杆结构包括上滑块、下滑块、上连杆及下连杆；所述上滑块和下滑块沿同一滑动路径与所述主轴滑动连接，所述上连杆的第一端与所述上滑块铰接，所述下连杆的第一端与所述下滑块铰接，所述上连杆的第二端与所述下连杆的第二端铰接，并可通过所述上连杆与所述下连杆的铰接部位与所述锁定部连接。
4、可选地，所述第一连杆与所述第二连杆通过铰接轴铰接，以及，所述锁定部上开有供所述铰接轴穿过的通孔。
5、优选地，当各个所述翼型叶片处于升力型垂直轴发电形态时，各个翼型叶片绕所述主轴均匀地分布。
6、优选地，该可变形态的船载风力助推装置还包括与所述第一底板平行的第一顶板，所述第一顶板设置于各个所述翼型叶片的上方并与所述主轴固定连接；所述第一顶板的下表面设置有第二滑动引导机构，所述第二滑动引导机构与所述第一滑动引导机构同轴且半径相同。
7、本申请通过实施例还提供一种可变形态的船载风力助推装置的调整方法，用于对前述的可变形态的船载风力助推装置进行调整，该调整方法包括以下步骤：
8、当所述船只处于停泊状态时，将所述可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至升力型垂直轴发电形态；
9、当所述船只处于航行状态时，将所述可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至风力助推形态。
10、进一步地，所述风力助推形态包括第一风力助推形态和第二风力助推形态；当所述各个翼型叶片处于第一风力助推形态时，各个翼型叶片的前缘与后缘的连线互相平行；当所述各个翼型叶片处于第二风力助推形态时，各个翼型叶片的前缘与后缘的连线互相不平行，任意两个相邻翼型叶片的前缘朝向之间的夹角小于90°，且任意两个相邻翼型叶片之间的最小距离小于其弦长的1/10。
11、进一步地，将所述可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至风力助推形态，包括以下步骤：当绝对风向与所述船只的航向之间的夹角小于25°时，将各个翼型叶片调整至第一风力助推形态，并使其前缘与后缘的连线与绝对风向成一大于85°的夹角，其中，所述绝对风向为大地坐标系下的风向；当绝对风向与所述船只的航向之间的夹角为25°至120°之间时，将各个翼型叶片调整至第二风力助推形态。
12、优选地，将所述可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至风力助推形态，还包括以下步骤：
13、当绝对风向与所述船只的航向之间的夹角大于120°时，将各个翼型叶片调整至第一风力助推形态，并使其前缘与后缘的连线与绝对风向成一小于5°的夹角。
14、优选地，所述翼型叶片的数量为三个，所述三个翼型叶片按照如下方式形成第二风力助推形态：所述三个翼型叶片沿来风方向依次排列，且三个翼型叶片的攻角依次增大，其中，每个翼型叶片的攻角为其前缘朝向与其受到的阻力矢量的镜像矢量的夹角。
15、优选地，所述三个翼型叶片按照如下方式形成第二风力助推形态：中间的翼型叶片的攻角α的范围为18°～40°，两侧的两个翼型叶片的朝向与中间的翼型叶片的朝向的夹角为：5°～15°
16、优选地，当绝对风速与航速的比值大于10时：如果迎风角β≤90°，则所述三个翼型叶片形成第二风力助推形态时，中间的翼型叶片的攻角α的范围为24°～26°，其中，迎风角β为所述船只的航向与合风速的镜像矢量之间的夹角；如果迎风角β＞90°，则所述三个翼型叶片形成第二风力助推形态时，中间的翼型叶片的攻角α的范围为37°～39°。
17、本申请通过实施例还提供一种可变形态的船载风力助推装置组合，该组合包括三个前述的可变形态的船载风力助推装置。
18、优选地，该组合还包括与所述船只转动连接的第二底板，所述三个可变形态的船载风力助推装置非共线地设置于所述第二底板上。
19、本申请通过实施例还提供一种可变形态的船载风力助推装置组合的调整方法，用于对前述的可变形态的船载风力助推装置组合进行调整，该调整方法包括以下步骤：
20、当所述船只处于停泊状态时，将三个可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至升力型垂直轴发电形态，或者，将任意两个可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至第二风力助推形态，将另一个可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至升力型垂直轴发电形态；当所述船只处于航行状态时，将所述三个可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至风力助推形态。
21、优选地，被调整为第二风力助推形态的两个可变形态的船载风力助推装置，其形成的第二风力助推形态相对于来风方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可变形态的船载风力助推装置，设置于船只上，包括第一底板以及竖直设置于第一底板上方的至少两个翼型叶片，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
7.一种可变形态的船载风力助推装置的调整方法，用于对权利要求1所述的可变形态的船载风力助推装置进行调整，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，将所述可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至风力助推形态，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的可变形态的船载风力助推装置的调整
11.根据权利要求9所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，所述翼型叶片的数量为三个，所述三个翼型叶片按照如下方式形成第二风力助推形态：
12.根据权利要求11所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，所述三个翼型叶片按照如下方式形成第二风力助推形态：
13.根据权利要求11所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，当绝对风速与航速的比值大于10时：
14.一种可变形态的船载风力助推装置组合，其特征在于，包括三个如权利要求1所述的可变形态的船载风力助推装置。
15.根据权利要求14所述的可变形态的船载风力助推装置组合，其特征在于，还包括与所述船只转动连接的第二底板，所述三个可变形态的船载风力助推装置非共线地设置于所述第二底板上。
16.一种可变形态的船载风力助推装置组合的调整方法，用于对权利要求15所述的可变形态的船载风力助推装置组合进行调整，其特征在于，包括以下步骤：
17.根据权利要求16所述的可变形态的船载风力助推装置组合的调整方法，其特征在于，被调整为第二风力助推形态的两个可变形态的船载风力助推装置，其形成的第二风力助推形态相对于来风方向镜像对称。
18.根据权利要求17所述的可变形态的船载风力助推装置组合的调整方法，其特征在于，被调整为第二风力助推形态的两个可变形态的船载风力助推装置所形成的风道沿风向逐渐扩大。
...【技术特征摘要】
1.一种可变形态的船载风力助推装置，设置于船只上，包括第一底板以及竖直设置于第一底板上方的至少两个翼型叶片，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的可变形态的船载风力助推装置，其特征在于，
7.一种可变形态的船载风力助推装置的调整方法，用于对权利要求1所述的可变形态的船载风力助推装置进行调整，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，将所述可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至风力助推形态，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，将所述可变形态的船载风力助推装置的各个翼型叶片调整至风力助推形态，还包括以下步骤：
11.根据权利要求9所述的可变形态的船载风力助推装置的调整方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：何广华，栾政晓，张志刚，杨豪，莫惟杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：
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