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泄水流体张力发电技术

阅读：454发布：2021-02-22

IPRDB可以提供泄水流体张力发电技术专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且泄水流体应力发电技术，涉及一种利用下泄水流产生的落水顶部因流体张力产生的流速加快效应进行发电的技术，向下倾斜的泄水管3固定于水坝6上，泄水管3上端上进水口2前部固定上水轮机组1，泄水管3下端下出水口4后部固定下水轮机组5。利用水流自身的张力和应力效应，在现有水力发电技术基础上，在不影响下水轮机组工作的同时，在水坝泄水管上进水口加装上水轮机组，进一步充分提高水力发电的效率，减轻水坝结构因向上进水口汇流而造成的冲击破坏。结构简明，易于实施。，下面是泄水流体张力发电技术专利的具体信息内容。

权利要求

1. 泄水流体应力发电技术，其特征在于，向下倾斜的泄水管(3)固定于水坝(6)上，泄水管(3)上端上进水口(2)前部固定上水轮机组(1)，泄水管(3)下端下出水口(4)后部固定下水轮机组(5)。

2、如权利要求l所述的泄水流体应力发电技术，其特征在于，泄水管（3 )上端上进水口（ 2 )前部间隔一段距离固定上水轮机组（1 )。

3、如权利要求l所述的泄水流体应力发电技术，其特征在于，泄水管（3)上端上进水口（2)前部间隔一段距离固定二组上水轮机组(1)。

4、如权利要求l或3所述的泄水流体应力发电技术，其特征在于，在上进水口（2)旁的水坝（6)内固定分水嘴（7)。

5、如权利要求4所述的泄水流体应力发电技术，其特征在于，分水嘴（7)前端较尖锐。

6、如权利要求4所述的泄水流体应力发电技术，其特征在于，，二组上水轮机（1)分布在分水嘴（7)两侧。

说明书全文

泄水流体张力发电技术一、技术领域本发明涉及一种利用下泄水流产生的落水顶部因流体张力产生的流速加快效应进行发电的技术，尤其是泄水流体应力发电技术。二、技术背景目前，广泛应用的水力发电具有许多优点：如，第一，水能资源可以再生利用，无污染，有利于生态环境的保护。第二，水资源可综合利用，如：防洪、灌溉、航运、供水、养殖等。第三，水电站的生产成本低、效率高。第四，水能可以储存和调节，水力发电有可逆性。第五，水电站运行灵活，增减负荷很方便，易于实现自动化。根据能量转化定理，将水流动能经推动水轮发电机叶轮转动工作后，转换为电能，为了获得足够的水流流速，常需要筑坝提升水流的落差，积极蓄水体势能，也就形成了水体势能-下泄水流动能-叶轮机械能-水轮机电能的能量转换发电方式，为了利用水力来发电，就必须要把具有一定天然落差的水集中起来，形成水电站的水头，然后通过输水管道输送至厂房里的水轮机，并使其转动，从而带动发电机，将水能变为电能，最后退过升压变电站将电力输送到电网上。水力发电厂简称水电厂，它是把水的位能和动能转换成电能的工厂，它的基本生产过程是：从河流高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能；其分类有：按集中落差的方式分，提坝式水电厂（又分坝后式和河床式），引水式水电厂和混合式水电厂；按径流调节的程度分，无调节水电厂和有调节水电厂；要形成水头，必须拦河筑坝。坝前和坝后的水位差即为水电站的静水头，在将水从坝前引进水轮机的过程中，会有一些水头损失，减去这些损失, 就称为水轮机的工作水头。另外，在水轮机内和发电机内，还有一些能量损失。因此，水电站实际出力N和发电量与通过水轮机的流量、一定时段内通过水轮机的水量、作用在水轮机上的工作水头和水轮发电机组的效率成正比关系。事实上，在这些能量转化过程中有较大能量损失。比如有水轮发电机本身造成的能量转换损失。另外，由于是的流体特性，迅速下泄的水流会带动流体流速，这种带动作用基于水流的张力，或下泄水体重力的应力作用可以上溯到水体上部，比如在水库泄水口形成漩涡，或是在水面上层形成汇流，携带较大的动能，一般水轮机安装于坝底，仅利用了下泄水流在水轮机叶轮部位段所携带的动能，但是上述因下泄流体张力所产生的水体上部的动能未能利用，造成了较大的浪费。中国专利89102035. 7反冲、冲击联合式水轮机利用冲击式水轮机存在的"反冲作用损失"。涉及物理学中作用力与反作用力原理，在改变下泄水流出口角度，使流出水体反作用下，推动泄流管绕垂直轴反转发电。结构较复杂，不易实现且反转作用仅为下泄水流的一个分力，并不见得能够增加能量转换效率。三、发明内容本发明的发明目的在于，提出一种能够更加充分利用水体张力效应，提高水体动能利用率的水力发电技术，即泄水流体张力发电技术。本发明的发明目的通过以下措施实现，向下倾斜的泄水管固定于水坝上，泄水管上端上进水口前部固定上水轮机组，泄水管下端下出水口后部固定下水轮机组。本发明利用水流自身的张力和应力效应，在现有水力发电技术基础上，在不影响下水轮机组工作的同时，在水坝泄水管上进水口加装上水轮机组，进一步充分提高水力发电的效率，减轻水坝结构因向上进水口汇流而造成的冲击破坏。结构简明，易于实施。四、附困说明图l是本发明实施例1示意图图2是本发明实施例2示意图图中附图标记包括：上水轮机组l，上进水口 2，泄水管3，下出水口 4,下水轮机组5，水坝6。五、具体实施方式实施例1:向下倾斜的泄水管3固定于水坝6上，泄水管3上端上进水口 2前部固定上水轮机组1，泄水管3下端下出水口 4后部固定下水轮机组5。工作原理：水坝6把水体上平面提升到一定高度而产生一定势能，初始开启上进水口2后，静态水流从上进水口 2进入泄水管3，在重力作用下沿泄水管3向下流动，到达下出水口 4时，水流具备较大速度，将水体势能逐步转换成动能，并进入下水轮机组5，冲击推动下水轮机组5的叶轮转动做功，将水体动能转换为下水轮机组5叶轮转动的机械能，并进一步转换为电能发电，在下泄水流进入工作状态后，由于水体自身的张力作用，使得水坝6内上部水体由原先的静态逐步产生上层水体快速向上进水口 2汇流，同时由于水坝6内水体相对上述汇聚吸力具有一定反作用力，也即应力作用，汇流的冲击力能量更多的被上进水口 2周围刚性结构吸收，仅造成能量损耗，同时也对上进水口 2及周围结构造成破坏，使得这部分汇流动能并不能使得到达下水轮机组5的水流具备更多的动能，因而事实上通常这部分动能并未能为下水轮机组5发电出力，本实施例中上水轮机组1正是在下水轮机组5工作的同时，将以上所述水坝6内上层上进水口 2前的汇流携带动能引进上水轮机组1进行发电。上进水口 2与下出水口 4之间存在高差而产生势能，下出水口 4水压增大，利用上进水口 2和下出水口 4之间的高差形成的势能冲击下水轮机机组5发电。在管道3下出水口 4所排出的水由上进水口 2处等量的补充，下出水口 4的出水量与上进水口 2的进水量相等，在同一时间同一速度完成同一质量的输入与输出，泄水管3的下出水口 4的冲击力与上进水口 2的吸力相等，其冲击和吸力的作用力相等。在泄水管3的上进水口 2安装上水轮机组1，借用下出水口 4冲击力给上进水口的反作用的吸力发电，在现有水利发电的基础上就增加了近一倍的发电量，充分利用了水利资源。本实施例，在现有水力发电技术基础上，在不影响下水轮机组5工作的同时，在水坝6上泄水管3上进水口 2加装上水轮机组1，进一步充分提高水力发电的效率，减轻水坝6结构因向上进水口 2汇流而造成的冲击破坏。结构简明，易于实施实施例2:向下倾斜的泄水管3固定于水坝6上，泄水管3上端上进水口 2前部间隔一段距离固定二组上水轮机组1,同时在上进水口 2 旁的水坝6内固定分水嘴7，分水嘴7前端较尖锐，二组上水轮机1分布在分水嘴7两侧，泄水管3下端下出水口 4后部固定下水轮机组5。在分水嘴7与上进水口 2形成的扇形夹角区域内固定的上水轮机组 l,在向上进水口 2汇流的作用下发电；在分水嘴7隔开上进水口 2的区域内，由于向上进水口 2部分汇流在经分水嘴7引开并形成环流，这个环流在汇流不断拨动下，保持较高表面流速，足以推动这一区域固定的另一组上水轮机组l发电。

标题	发布/更新时间	阅读量
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挡水坝-专利编号CN106436655A	2020-05-12	495
止水坝-专利编号CN106192889B	2020-05-11	1035
高强度、高密封性液压水坝-专利编号CN106638481B	2020-05-11	957
水坝-专利编号CN106638498A	2020-05-11	516
高强度、高密封性液压水坝-专利编号CN106638481A	2020-05-12	707
泄洪水坝-专利编号CN1089132C	2020-05-13	536
水坝-专利编号CN107326874A	2020-05-11	783
活动水坝-专利编号CN106930241A	2020-05-13	982

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