Page 82 - 海洋科技博物館 前沿專輯成果專刊

壹 轉化成果
拍拉板式波能轉換器 (Flap- WEC)
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新型震盪水柱式發電機
(U-OWC)
新型的震盪水柱式 (U-OWC)，設計是在進水口 前將裝一道防波堤，將波浪直接進入氣艙的方式改 成注水的方式，讓水能夠更均勻、更穩定的進入氣 艙內，這樣便可以降低波浪沖進空氣艙的速度，因 為要是速度太快，可能會導致上方扇葉尖端處產生 逆壓，導致效率下降。同時，我們希望前面加裝的 板子能夠自由的移動位置和高度，找到能使艙內波 浪起伏和波浪進出的速度吻合的位置，產生共振， 便可以製造振幅更大的波浪，使波浪在艙內的上升 下降的幅度更大，擠
壓更多艙內空氣，使 空氣從上方排氣孔排 出並帶動扇葉旋轉， 以產生更多的電量。
新式水下風箏
新式水下風箏是ㄧ組結合水下風箏以及振盪水 翼的潮汐能轉換裝置，透過翼型來提供風箏運動的 力量，並且配合齒輪組的設計，使水下風箏能夠做 對稱的來回擺動，就像魚尾的運動路徑ㄧ樣，再利 用上方的連接齒輪接起兩組水下風箏，使這組系統 能夠持續的獲得運動的推力。相較於ㄧ般靜態的水 下風箏，這樣的ㄧ組動態水下風箏能夠使風箏與水 流有相對運動，就像我們在跑步時，會感覺到有風 一樣，如此水下風箏與水便會有相對速度，透過相 對速度與原本入流速度的相加，便可以增加葉片旋 轉的速度且提高轉
換裝置的功率。
在三個獨立的水道中，放置三個重心位置高度 不同的拍拉板，可以發現，在受到相同的波浪衝擊 下，三個拍拉板會有不同的反應速度。我們可把拍 拉板想像成反過來的鐘擺，把重心與拍拉板轉軸的 距離當成擺長，當擺長越長時，鐘擺的頻率越慢; 當重心的高度越高時，拍拉板的自然頻率也就越低。 而當拍拉板的自然頻率與波浪的頻率相等時，拍拉 板的的運動能夠與
波浪產生共振，此 時將會有較好的發 電功率。
文氏管潮汐發電機
文氏管潮汐發電機的設計重點為使用文氏管能 平穩加速流場的特性，提高潮汐發電機的發電效率。 在展示教具中，使用兩個相通的水箱與抽水馬達， 在水箱兩側製造高低水位差，利用水位差造成的壓 力在水箱之間的水道製造穩定水流，在水道內放置 文氏管觀察加速情形，組合多種文氏管，找出最合 適的形狀。並且在文氏管處 放置皮托管，皮托管可測量 到流體在流動時產生的動 壓，並由壓差計顯示的壓力 差，算出更準確的流速。
104 - 106 年度前沿科技創新教育資源研發暨應用推廣計畫成果專輯