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申请/专利权人：吉林大学

摘要：本发明提供一种基于水跃现象的河底垃圾清理装置，包括船体、升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨、控制总成、蓄电池、水深传感器、流速传感器，本发明将水跃最新研究成果应用到除污装置中，借助螺旋桨定律和水跃原理将河底垃圾冲上水面再进行收集，实现对河底垃圾的彻底清理。通过简单有效的夫汝德数范围消除了除污过程中河湖中不稳定波浪等对船体的影响，实现对除污效果、能源消耗和工作区域的精确控制。本发明提供的垃圾清理装置通过整体化设计，模块化舱室使得该装置更加符合实际需求，利用螺旋桨系统改变水流速，升降挡板系统搭载传感器系统不仅能更精确判断除污区域和效果，而且减少了能量损耗和臃肿的结构，使成本大大降低。

主权项：1.一种基于水跃现象的河底垃圾清理装置，其特征在于：包括船体、升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨、控制总成、蓄电池、水深传感器、流速传感器，所述的主螺旋桨和副螺旋桨分别设在船体底部，主螺旋桨设在后部，副螺旋桨设在前部；所述的升降挡板竖直设在船体后端，位于主螺旋桨后方；主螺旋桨和副螺旋桨分别由数个横向并排设置的小螺旋桨组成，升降挡板与船体前进方向垂直设置，升降挡板的宽度与主螺旋桨的总宽度相同；控制总成和蓄电池设在船体上，控制总成通过线路与升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨相连，控制升降挡板的升降，控制主螺旋桨、副螺旋桨运行；水深传感器和流速传感器分别设在升降挡板下端，并通过线路与控制总成相连，将采集的数据传输给控制总成；蓄电池通过线路与升降挡板、主螺旋桨、副螺旋桨、水深传感器和流速传感器相连，提供电能；利用水跃现象产生的涡流，将河底的垃圾抛向水面，再通过船体尾部拖挂的机械臂或网兜或后方配合的打捞船等方式打捞上来，实现河底垃圾的清理；当发生水跃时，水跃区间为：L＝6.9h2-h11其中h1为水跃初始点深度，h2为水跃后高度，L为水跃长度，即水跃区间；根据夫汝德数的定义： 通过流速与矩形流道的关系可推导出： 其中Fr为夫汝德数，v为流速，g为重力加速度，取9.8ms2，h为水深，Q为流量；根据水跃公式： 进而可得： 其中，h1为水跃初始点深度，h2为水跃后高度，Fr1为水跃发生前的夫汝德数，g为重力加速度，取9.8ms2，Q1为跃前流量。

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权利要求：

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