[發明專利]龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電廠

無效

• 申請號: 201310697702.5
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103953017A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 朱華
• 申請（專利權）人: 朱華
• 主分類號: E02B9/06
• 分類號: E02B9/06;F03B13/00;F03B1/00
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電廠系由沉底龍宮，封水底盤，穩定樁，引水虹吸管，豎管，移動筒體，傳動機匣，機殼，旋流通道切向噴射推水動力輪(或稱動力輪)，封水底盤，啟動機和發電機組成，其特征是：本發明所要解決技術問題的技術方案是：將利用標準化浮箱組裝成方框形或方格形浮動平臺，浮動平臺分為施工平臺和承建平臺，施工平臺用于搭建腳手架，承建平臺用于承載要建龍宮的基礎底板層，承建平臺所形成的水平面面積等于要建龍宮的宮底面面積，在近海組裝浮動平臺時，使施工平臺的回字形水平面面積能滿足建設龍宮施工所需的場地，使施工平臺的內方框垂直面與承建平臺的外方框垂直面貼近而不能貼合，選定一塊建設沉底龍宮的水底基地并進平整，在基地對應于安裝旋流通道切向噴射推水動力輪的部位挖一個能容納動力輪的深坑，將標準化浮箱組裝成的浮動平臺拖到選定的水域，就于該水域用施工平臺的場地，在承建平臺上建設龍宮的基礎底層，當沉底龍宮的基礎底層建造到其排水量大于自重時，撤去承建平臺，讓龍宮的基礎底層自動下沉，繼續利用施工平臺的場地，在沉底龍宮的基礎底層上進行建造，使其一邊建造一邊下沉，直至龍宮沉于水底，用穩定樁固定，在高出水面的上層建設其自重大于排水量所需要的高層，龍宮是一種鋼筋水泥梁柱框架結構的水下建筑物，是安裝一個或多個豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置的水下發電廠，一個或多個豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置按縱向、橫向等面積排列布局，引水虹吸管跨過龍宮的水面上層底板，用一個彎頭連接一段直管將進水口伸至設定深度水位，在該彎頭前安裝一個進水閥門，其另一彎頭端口與豎管連通，并在該彎頭的上方安裝一根帶閥門的放氣管，豎管在與移動筒體連通前于其管段上前安裝一個止水閥門，移動筒體與豎管下段外徑表面宻封配合，移動筒體可用于安裝或拆卸傳動機匣，下移與傳動機匣宻封連接，傳動機匣和機殼宻封連接，機殼內表面與旋流通道切向噴射推水動力輪的輪廓表面動配合，機殼用上反筒體和法蘭盤支撐于封水底盤的桶口法蘭盤上，旋流通道切向噴射推水動力輪用輪廓表面與機殼、封水底盤的對應表面動配合，用其動力軸穿過機殼內的套筒軸承，以吊掛方式支撐于傳動機匣的中心宻封室內的止推軸承上，用其水平底盤下方的中心半球面孔與封水底盤對應的半球體相配合作為輔助支撐，與動力輪的水平底盤相配合的桶形封水底盤是一個可移動的鋼筋水泥預制件，其上設有與動力輪切向射流相適配的流線型葉片組成的葉柵，封水底盤用桶壁內徑與機殼的上反筒體外徑相配合，用其桶壁外徑與龍宮底層底板對應孔徑表面相配合，下移用其桶口法蘭盤支撐在龍宮底層底板的對應表面上，龍宮底層底板、封水底盤、機殼和傳動機匣，構成旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置的承力骨架，引水虹吸管、豎管、移動筒體、傳動機匣、機殼、旋流通道切向噴射推水動力輪、封水底盤和龍宮底層底板的板間排水通道，構成旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置的流體循環流動路線圖，安裝在龍宮底層底板上的旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置，每一個豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置將驅動四至六臺發電機，由于豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置是直立式的，故發電機呈輻射式布局安裝，占用空間大，龍宮的底層底板上除安裝豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置處留有可開關的封水底盤外，底層底板和四周墻面體全與水體隔斷，不得滲漏，且與水面接觸的表面不得有鋼筋外露，在底層內繞封水底盤的周圍設有底層底板的板間排水通道，排水通道按縱向橫向布局，排水通道的截面面積與豎管的過流量相適配，安裝在底層底板某空間中心部位的封水底盤、動力輪、機殼及其上的動力輸出傳動機匣等與電廠有關的設備設施是事先準備好的，按工程的進程安裝就位，在豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置的動力輸出傳動機匣的周圍安裝發電機和相關設備與設施，在龍宮底層四周及以上各層建設生活工作區，在封水底盤的孔口外的底板上設有用于固定龍宮發電廠的穩定樁，每一座龍宮發電廠根據規模的大小，設置一部或多部升降電梯，設置一條或多條安全通道，旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置的豎管從龍宮發電廠高出水面處，用引水虹吸管將水面下的水體導入豎管，經進、止水閥門，過傳動機匣的環形通道導入旋流通道切向噴射推水動力輪，進、止水閥門用于龍宮發電廠的啟動與大修，止水閥門用于龍宮發電廠的維護與保養，動力輸出傳動機匣是用兩對或三對空心流線型輻條支板連接外筒體與中心密室形成的承力構件，是用不銹鋼壓鑄、精加工而成重要部件，其外筒體與中心密室構成含有輻條支板的環形通道，其外筒體的上端面通過一段設有密封構造的移動筒體與豎管連通，移動筒體的下端面與機殼上端面密封連接，移動筒體的上段內徑表面用幾圈篦齒和多圈嵌入式石墨宻封環與豎管對應管段的外徑表面宻封配合，移動筒體用其喇叭口法蘭盤與傳動機匣密封連接，傳動機匣的外筒體下端面與旋流通道切向噴射推水動力輪的機殼上端面密封連接，其中心密室中段內對應于空心流線型輻條支板部位，設有安裝動力輪動力軸連接的主傳動軸、傳動軸和傘齒輪等構件的空間和構造，每一根空心流線型輻條支板內安裝一根傳動軸，傳動軸的內端段穿過設于中心密室中段的套筒軸承孔，用其末段外花鍵與小徑傘齒輪的內花鍵相配合，伸出傳動機匣的外筒體的外段軸與設于安裝在其對應部位的推力軸承相配合，分別用其外端處的連軸器與發電機的電磁離合器相連接，一組傳動軸中有一根伸出傳動機匣的外筒體外段軸長，在其連軸器與外筒體之間設有一只大徑皮帶輪，通過設有張緊器的皮帶與啟動機輸出軸上的小徑皮帶輪連接，當安裝小徑皮帶輪的轉軸兩端都配置有電磁離合器，一側的電磁離合器與啟動機連接，另一側的電磁離合器與輔助發電機連接，每根傳動軸內端的小徑傘齒輪分別與安裝在主傳動軸上的主傘齒輪嚙合，主傳動軸用外花鍵與主傘齒輪的內花鍵相配合，主傳動軸用外花鍵的軸向長度大于主傘齒輪內花鍵的軸向長度，用下伸段的外花鍵的鍵槽與安裝在動力軸上的吊掛支承盤徑向擰進的螺釘頭相配合，使動力軸與吊掛支承盤不致產生周向位移，主傳動軸用內花鍵與動力軸上端段的外花鍵相配合，中心密室下段為帶中心孔的截錐體，中心孔上段設有止推軸承，止推軸承的下座圈外徑與對應孔徑表面過盈配合，下座圈下方的孔徑表面與動力軸對應軸徑表面上的嵌入式石墨密封環與篦齒的宻封構造相配合，止推軸承的上座圈上段與其孔徑表面段動配合，在對應于止推軸承的滾珠部位從傳動機匣的外筒體外的適宜部位加工一個回油徑向孔，一根頭部帶宻封環的潤滑油回油管穿過傳動機匣的外筒體和環形空間與回油徑向孔連通，并把回油管在外筒體的孔口處焊死宻封，回油管外段與回油箱連通，中心密室的上端段設有安裝整流錐體的止口環面，止口環面上安裝有石墨宻封墊圈，整流錐體下段內設有主傳動軸的支撐盤，支撐盤的外徑表面與整流錐體的對應內徑表面過盈配合，其中心處設有支撐主傳動軸的滾珠軸承，滾珠軸承的外座圈與其對應孔徑表面過盈配合，其內座圈與主傳動軸的對應軸徑表面過盈配合，整流錐體下段對應于支撐盤部位設有向下凸出的短筒體，短筒體的高度和環端面與中心密室上端段的止口環面相適配，環端面上設有壓入石墨宻封墊圈的環齒，短筒體的外徑表面與其對應表面過盈配合，短筒體外的環平面與中心密室的上端環平面緊宻貼合，以保證環端面上的環齒壓入石墨宻封墊圈的設計深度，以免壓壞石墨宻封墊圈，短筒體外的環平面外徑等于中心密室上端面的外徑，在對應于滾珠軸承上端面部位從傳動機匣的外筒體外的適宜部位加工一個穿過整流錐體錐面的進油徑向孔，一根頭部帶宻封構件的潤滑油進油管穿過傳動機匣的外筒體上的孔口，伸過徑向孔直抵滾珠軸承保持架位置，帶管接嘴的進油管用其法蘭盤與傳動機匣的外筒體上對應的徑向孔口焊接封死，該管接嘴通過管件與管道和潤滑油泵連通，旋流通道切向噴射推水動力輪裝置的機殼是一個不銹鋼壓力鑄造構件，其過動力軸軸線的截面為凡字形的雙筒雙盤體結構，經精加工后的內筒體上端法蘭面與傳動機匣的下端法蘭面用石墨宻封墊圈密封連接，兩者的相對環面上都設有壓入宻封墊圈的環齒，在對應于旋流通道上方的同徑段內設有輻條式流線型連接支板，連接支板的柱體的中心孔，設有與動力軸對應軸面相配合的套筒軸承，套筒軸承是動力軸的中間支撐表面，在其上下孔徑面段上設有與動力軸軸面相配合的上下嵌入式石墨宻封環，石墨宻封環的上下段孔徑面與動力軸軸面上的對應箆齒相配合，機殼中間支撐表面下方的內筒體有一喇叭段與外筒體連接，喇叭段內表面與旋流通道切向噴射推水動力輪輪廓面相配合，其喇叭段末端處的上反外筒體段上方的法蘭面下表面與封水底盤桶口法蘭盤上表面用石墨宻封墊圈密封連接，與機殼喇叭段內表面動配合的旋流通道切向噴射推水動力輪是一個不銹鋼模鍛件，是一個帶旋流通道切向噴射噴口的動力軸、盤體結構件，位于水平盤體上表面中心的動力軸，其軸向截面為⊥字形，旋流通道切向噴射噴口由若干個葉片組成，每一葉片的由一段內弧形葉片段和外弧形葉片段構成，內外弧形葉片段的自由端面與機殼的幾何形狀內表面相配合，并制作有刮向機殼表面的刀刃，即刀刃向著推水動力輪的旋轉方向，每一片葉的內端面與動力軸和水平盤體的對應表面連結成一體，每一葉片的內外弧形葉面平滑過渡連結，內弧段的外弧面曲率半徑小于外弧段的內弧面曲率半徑，外弧段的外弧面曲率半徑等于動力輪盤體的半徑，四個或六個葉片平分水平盤體上方的空間，每兩個葉片就構成一條旋流切向噴射通道，動力輪上設有幾個葉片就有幾條旋流切向噴射通道，外弧段的弧長大于內弧段的弧長，因此，每一葉片的外弧段出口端面包含與之相鄰葉片內弧段的一段葉面，過外弧段出口端面與動力軸軸線作一個垂直平面和內弧段對應葉面相切割，就形成旋流通道切向噴射噴口，由外弧段出口端面內側垂直線h1、內弧段外側垂直線h2、且h2大于h1，兩垂直線的垂足在水平盤體上表面的連線b與其對應于機殼內表面上的斜線或弧線所組成的各噴口的總面積S2，與流體流過豎管橫截面面積S1滿足流量恒等定律，即Q=S1·V1=S2·U2，V1是垂直于S1的流體的速度，U2是垂直于噴口截面S2的流體的切向噴射速度，即過垂足連線的中點作噴口的垂直平面，以流體流過被噴口限定的垂直平面的流速作為旋流通道切向噴射的平均速度U2，以噴口的中心點至動力軸軸線的距離作為旋流出口時流體重心的離心力半徑Ro，旋流通道切向噴射推水動力輪的水平盤體的半徑等于外弧段外弧面的半徑，水平盤體的上表面與封水底盤的葉柵底邊的環平面齊平，水平盤體的厚度與封水底盤的園凹坑相適配，其下表面中心設有與封水底盤的支承柱半球體相配合的半球面孔，旋流通道切向噴射推水動力輪的動力軸于旋流葉片上端面上方的中軸段上，設有與機殼中支撐套筒軸承和上下嵌入式石墨宻封環面相配合的中段軸軸面，設有與機殼中支撐石墨宻封環面上下孔徑面相配合的箆齒，以此構成動力軸中支點的上下宻封構造，中段軸上方的上段軸部位依次設有與傳動機匣中心宻室下段截錐體中心孔徑面相配合的幾圈徑箆齒、與其嵌入式石墨宻封環面和止推軸承孔徑面相配合的柱面，設有與吊掛支承盤內花鍵的鍵齒內徑面相配合環槽，環槽上方的末段軸上設有與主傳動軸內花鍵相配合的外花鍵，末段軸伸入傳動機匣的中心密室內其環槽的下環面與止推軸承上座圈上表面齊平，環槽的寬度與吊掛支承承盤的厚度相適配，吊掛支承盤是一個不銹鋼模鍛件，加工有與主傳動軸外花鍵滑動配合的內花鍵，其內花鍵上方設有與主傳動軸的外花鍵伸長段的鍵齒外徑面相配合的內徑面段，在其內徑面段部位設有和主傳動軸外花鍵的鍵槽相對應的一圈徑向螺釘孔，當吊掛支承盤內花鍵滑過主傳動軸的外花鍵后，轉過一個鍵齒，使其內花鍵上端面與主傳動軸的對應外花鍵下端面在環槽內貼合而軸向止動，用一圈螺釘擰進主傳動軸外花鍵的鍵槽內而周向制動，使吊掛支承盤與動力軸和主傳動軸連接成一體，使旋流通道切向噴射推水動力輪以吊掛的方式被中心密室內的止推軸承所支撐，末段軸上的外花鍵與主傳動軸的內花鍵相的配合，將旋流通道切向噴射推水動力輪獲得的動力通過動力軸傳給主傳動軸，主傳動軸將動力傳給主傘齒輪，主傘齒輪再將動力分配給小徑傘齒輪，與小徑傘齒輪連接的傳動軸將動力傳給各發電機，這就構成了旋流通道切向噴射推水動力輪的動力傳送路線圖，與動力輪的水平底盤相配套的封水底盤是一個鋼筋水泥桶形預制構件，是一個帶葉柵的可上下移動的桶形構件，是建造龍宮通海孔道的模具，封水底盤由四部分構成，底部設有用于容納和支撐動力輪的水平底盤的凹坑段，凹坑段上方設有與動力輪的切向噴口相配合的由一圈流線形葉片組成的用于導出流體的葉柵段，葉柵段上方的桶壁段的內徑表面與機殼的上反筒體段的外徑緊宻配合，桶壁段上方是用于安裝機殼的桶口法蘭盤，桶口法蘭盤設有使其可在龍宮底層底板的通海孔道內上下移動的結構，當封水底盤的底表面與龍宮底層底板下表面同水平面時，龍宮的通海孔道被封水底盤的桶柱面宻封而關閉，當封水底盤的桶口法蘭盤的下環面與龍宮的通海孔道的上環面貼合而宻封時，龍宮的通海孔道就開啟，葉柵段每一片流線型葉片的前緣形成的內徑與動力輪的旋流通道外弧段的外徑相適配，其后緣形成的外徑與其桶柱面的外徑相等，流線型葉片的安裝角與從動力輪噴射出來的流體速度方向相適配，封水底盤的凹坑中心的⊥形支撐柱上方的半球體與動力輪的水平底盤下表面的中心半球面孔相配合，帶半球體的⊥形支撐柱是用炭/炭復合材料制成的構件，是在建造封水底盤時用水平底盤的實體模具相配而預埋的，其伸出封水底盤凹坑表面的半球體在預埋前是經過與半球面孔研磨而相配的，封水底盤桶底的厚度由設計強度決定，桶壁外徑由葉柵設計強度決定，桶口法蘭盤的上下環面處分別設有一塊與龍宮底板上的嵌裝環板相配合，都是用高強度不銹鋼經精加工而成的，封水底盤的桶口法蘭盤上下環面處預埋的環板上設有內、中、外三圈孔，其內、中圈孔口處，分別在其各自相對孔口處焊接有帶內螺紋的不銹鋼管，內圈相對孔口處的帶內螺紋不銹鋼管用于安裝動力輪的機殼，其與內螺紋相配的螺釘長度小于封水底盤桶口法蘭盤的厚度，用機殼法蘭盤下表面處的環齒與封水底盤桶口法蘭盤上表面處的環齒壓住其間的石墨宻封環而宻封，中圈孔口處的帶內螺紋不銹鋼管用于推動封水底盤下移，其與內螺紋相配的螺釘長度大于封水底盤的移動距離，在用螺釘推動封水底盤下移到一定距離時，反轉螺釘，對著螺釘位置在嵌裝環板對應部位分別放置一只盲孔止推軸承，再順轉螺釘，推動封水底盤下移，使封水底盤桶口法蘭盤上的環齒和嵌裝環板上的環齒壓住置于中圈孔口內側的石墨宻封墊而宻封，桶口法蘭盤兩環板的外圈每兩相對孔口處分別焊接有一段不銹鋼管，該圈不銹鋼管的孔口與龍宮底板上的通海孔道外的嵌裝環板上的孔口相對應，在嵌裝環板的一圈孔口處，分別套裝一根帶一段內螺紋的不銹鋼管，在建造龍宮底層底板時，這圈套帶一段內螺紋的不銹鋼管分別與嵌裝環板對應孔口焊接，內螺紋的長度須滿足能吊起封水底盤的拉力，其不銹鋼管的長度須大于封水底盤的移動距離，且其沒有內螺紋段的內徑大于與螺釘的外徑，在吊起封水底盤時，先在與其內螺紋相配的螺釘上分別套裝一只止推軸承，以減小轉動螺釘的平面摩擦力矩，凡與環板焊接的不銹鋼管的中心線與其對應孔口同軸線，在兩環板相對表面于孔口內外側的板面上，都分別制作有壓入石墨宻封墊的環齒，不銹鋼管與不銹鋼環板和水泥接觸的表面都與其對應鋼筋網焊接，封水底盤桶的高度等于桶底厚度+水平底盤的厚度+2倍動力輪切向噴口高度+桶口法蘭盤的厚度+各層石墨宻封環被壓住后的實際厚度，在承建平臺上開始建設龍宮底層底板時，先將用于壓入穩定樁的塑料桶放置在承建平臺的設定位置上，將石墨宻封墊套裝到封水底盤桶口法蘭盤的下表面處，將焊接有帶一段內螺紋不銹鋼管的嵌裝環板套裝到該石墨宻封墊的下表面處，轉動石墨宻封墊和嵌裝環板，使其孔口與封水底盤桶口法蘭盤上外圈孔口對正，用施工螺釘穿過封水底盤桶口法蘭外圈孔口處的不銹鋼管，將螺釘擰進內螺紋不銹鋼管內，將其暫時吊在封水底盤桶口法蘭盤的下表面處，將炭/炭復合材料制成的幾個密封墊圈(以下簡稱炭/炭密封墊圈)緊貼封水底盤桶壁上段外徑表面套裝，將帶石墨宻封墊圈、嵌裝環板和幾個炭/炭密封墊圈的封水底盤放置在承建平臺的設定位置上，即塑料桶和封水底盤的下表面與龍宮底層底板下表面在同一水平面上，在向龍宮底層底板澆灌水泥沙漿前，封水底盤桶底段外徑的設定高度上涂上一層脫模劑，當水泥沙漿澆灌這一設定高度時，將一個炭/炭密封墊圈水平移至剛澆灌的水泥沙漿水平面上，并編織一層鋼筋網，隨后再在封水底盤桶底段外徑的設定高度上涂上一層脫模劑，再將水泥沙漿澆灌這一設定高度，再將一個炭/炭密封墊圈水平移至剛澆灌的水泥沙漿水平面上，并編織一層鋼筋網，依此程序直至將水泥沙漿澆灌到石臘模塊的底面水平面時，對著封水底盤處的石臘模塊的外徑面放置四個塑料板制成的方形弧面喇叭形導流管，將弧面喇叭形導流管口用其弧面口圍繞封水底盤嵌有石臘模塊的葉柵外徑面放置，弧面喇叭形導流管口的對稱中心垂直平面按縱向、橫向布置，其出口轉接塑料直管與水體相通而構成龍宮底層底板間的排水通道，四根塑料直管的內徑截面面積之和與豎管內徑截面面積滿足流量連續方程，若龍宮設有多排旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置，在塑料直管對接處再構建龍宮底層底板的板間排水通道，與此同時，當龍宮底層底板上澆灌第一層時，將帶有一段內螺紋不銹鋼管的嵌裝環板放置到水泥面上，且帶一段內螺紋不銹鋼管管口不得碰到弧面喇叭形導流管表面，這在設計和放置封水底盤時已被考慮到的，在第一層水泥沙漿上就要編織鋼筋網，并將鋼筋網的主鋼筋與帶一段內螺紋不銹鋼管表面焊接，每澆灌一層水泥沙漿就設置一層鋼筋網，除在封水底盤嵌有石臘模塊段不放置炭/炭密封墊圈外，即在弧面喇叭形導流管的第一層上方，就要在封水底盤的桶壁外徑表面上涂一層脫模劑，每澆灌一層水泥沙漿就要放置一個炭/炭密封墊圈，設置一層鋼筋網，直至水泥沙漿澆灌到龍宮底層底板的設定厚度，使嵌裝環板嵌在龍宮底層底板的水泥層內，并使嵌裝環板內徑面處的水泥表面與嵌裝環板的水平環面齊平，這時，嵌裝環板的上表面至封水底盤桶口法蘭盤下方石墨宻封墊圈下表面的距離等于封水底盤需要下移的尺寸，這一尺寸是在封水底盤下移后，使通過動力輪旋流通道切向噴射出來的流體被離心力甩出而順暢地流出葉柵通道，繼而通過弧面喇叭形導流管、塑料直管而流出龍宮底層底板，推動底層水體與其周圍的水體匯聚，當龍宮底層底板在承建平臺上建造好后，在其底層完工和承建平臺撤離前，將封水底盤上的石臘模塊撤除干凈，將旋流通道切向噴射推水動力輪安裝到封水底盤上，將套石墨宻封墊圈的機殼安裝到動力輪上，將螺釘穿過機殼法蘭盤的孔擰進封水底盤的桶口法蘭盤帶內螺紋的不銹鋼管內，使相對兩法蘭盤的環齒壓住石墨宻封墊圈而宻封，將帶有密封件、組裝好的傳動機匣安裝到機殼的相配位置上，調整到位后，在龍宮底層底板的設定位置上建造發電機和啟動機的安裝基礎，將所有穩定樁安放到裝有油膏和沙子的塑料桶內，將發電機和啟動機就位，將移動筒體安裝到傳動機匣的相配位置上，將已就位好的機器用油布保護起來，在承建平臺撤離后，接續建造龍宮底層以上各層，直至整座龍宮沉降到水底，并用爆壓法將穩定樁壓入海床深處，將整座龍宮定位于設定海域的水平海床位置上，在豎管及引水虹吸管、閥門與移動筒體安裝連通后，就可進行空載運轉，開啟閥門，水體從引水虹吸管的進口流入豎管，經傳動機匣的環形通道，使水體充滿旋流通道切向噴射推水動力輪，張緊器工作，啟動機運轉，通過皮帶傳動機構，帶動旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置在封閉狀態下空載運轉，待動力輪的轉速達到設定要求后，將螺釘分別擰進封水底盤桶口法蘭盤外圈帶內螺紋的不銹鋼管內，在對著嵌裝環板的螺紋管口部位分別放置一個盲孔止推軸承，同時旋轉螺釘頂住嵌裝環板，推動封水底盤下移，開啟封水底盤的葉柵出水通道，各傳動軸上的電磁離合器與發電機接通，流體通過旋流通道的切向噴口噴出，從切向噴口噴射出去的流體以其反作用力推動水動力輪旋轉，動力輪的旋轉驅動動力軸和與其連接的主傳動軸同步旋轉，安裝在主傳動軸上的主傘齒輪帶動小徑傘齒輪，各小徑傘齒輪驅動傳動軸加速轉動，通過電磁離合器將豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置獲得的動力輸送給各發電機而發電，在流體從切向噴口噴射出去的同時，高速旋轉的流體被離心力徑向甩出，其徑向甩出速度與切向速度的合成速度流向封水底盤的葉柵通道，流體在流經葉柵通道、弧面喇叭形導流管的過程中將流體的動能轉變為動壓頭后，從龍宮底層底板間的排水通道排出，待旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置運轉穩定后，將與啟動機連接的電磁離合器斷開，旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置進入穩定發電運轉階段，當需要維修時，先關閉移動筒體上方的下水閥門，依次對稱地關閉發電機，同時在螺釘上套裝一個止推軸承，分別將套有止推軸承的螺釘穿過封水底盤桶口法蘭上的不銹鋼管管孔，擰進嵌裝環板帶一段內螺紋的不銹鋼管內，將封水底盤吊起至原先的封水狀態，動力輪也隨著流體的減少而減小轉速的同時，關閉全部發電機，將移動筒體上移，就可將需要維修保養的另部件卸下，進行修理或更換，維修好后，將所有零、部件復原，開啟移筒體上方的止水閥門，按上述方法和程序，重新起動豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置，本發明以經典流體力學理論為依據，結合常見的自然現象：旋轉的渦流、旋轉的臺風、旋轉的龍卷風等旋轉運動具有巨大的能量的事實，來創建人造龍轉水理論——旋轉流體力學理論，旋轉流體力學理論是經典流體力學理論與流體旋轉運動相結合的理論，旋轉流體力學理論的本質是在流管出口處制造一個小的反壓環境，使流體能推開流管出口外的靜水阻力而順利流出，這是旋轉流體力學理論所要說明的問題，經典流體力學理論指出：平靜水體對外做功的條件是1、進水側和出水側必須具有一定壓差，壓差越大對外做功的能力就越大，2、必須有一套能量轉換的裝置，筑壩發電裝置就是這種經典流體力學理論的應用，這是不可壓縮理想流體在重力作用下作定常流動時的伯努利方程所決定的沿流管流動理論，這是一種直流理論，即流體是沿管線直線進出的，旋轉流體力學理論研究的是不可壓縮理想流體在重力作用下流體作旋流運動的理論，即流體從管線直線進入由旋流通道切向噴射出去的理論，既然平靜的水體具有一定的位能，那么，把水體具有一定的位能轉變為電能是能量轉換裝置所要解決的問題，由于水體是可以改變流動方向的，還可以被隔斷和推動的，上述龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置，它就是利用水體可以改變流動方向、可以被隔斷和推動的公理，它就是將具有一定位能的靜水轉變為電能的裝置，它利用引水虹吸管插入水體的設定深度，使流體向上流動再向下流動以提高其入口速度，從而增加其流量或減小豎管的管徑，它使其有限流體沿引水虹吸管、豎管管線流動改變為按旋流通道的流動，它把沿管線流出的流體改變為按切向噴射流動，利用流體的位能變為切向噴射的動能，它是利用噴射流體的反作用力來做功的，它利用旋轉離心力甩出流體的動能，在流線型葉柵通道轉變為動壓頭，再利用龍宮板間排水通道的方形塑料導流管作進一步擴壓，使龍宮板間排水通道的塑料直管出口處流體的壓強遠大于同水位靜水的壓強，而且被離心力甩出流體的速度方向是徑向的，與流體的切向速度成直角關系，其合成速度指向流線型葉柵通道葉片的安裝角，因而被離心力甩出流體的徑向速度并不影響流體的切向速度，流體的切向速度是由水位壓強差所決定，而離開動力輪切向噴口的流體所受到離心力卻與流體從切向噴口噴射切向速度的平方成正比，即離心力作用于同樣質量流體上的力，遠大于該流體在切向噴口的切向噴射速度的反作用力，具有巨大離心力的流體從動力輪較小的弧面上徑向甩出，使該流體獲得較高的徑向速度，這就決定了受到離心力作用的流體具有較大的動能，就是說該流體具有將動能轉變為較大壓強的潛在能力，這里就定義受到離心力作用的流體具有的壓強稱為旋流壓強，該流體的旋流壓強遠大于同水位的靜水壓強，因而使其具有推開動力輪外水體的能力，甚至能在動力輪周圍形成負壓區，下面以龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置這種人工制造龍轉水的一個設計數字模型來進行說明，依據不可壓縮理想流體在重力作用下作定常流動時的伯努利方程——沿流管流動理論導出的公式是：(以下力的單位用kg)

Z1+P1/γ+V1²/2g=Z2+P2/γ+V2²/2g=常數?????????(1)，

式(1)中的Z1、Z2(m)，P1、P2(kg/cm²)，V1(m/s)，γ=1000(kg/m³)，g=9.8(m/s²)，就有：

Z1+P1/γ+V1²/2g=常數????????(2)，

Z2+P2/γ+V2²/2g=常數，???????(3)，

將式(2)-式(3)得：(Z1+P1/r+V1²/2g)-(Z2+P2/r+V2²/2/g)=0??????(4)，

整理后得：V2²=2g[Z1-Z2]+2g[P1/γ-P2/γ]+V1²?????(5)，

由于本模型將基準水平線設在切向噴口射流中心水平面處，所以上述式中的Z1=Z2=0，又由于本模型的流體在噴口的出口處是切向噴射出去的，而不是沿管線直線噴射出去的，故將式(5)中的V2改為切向速度U2，因為本模型的取水口不是設在總水頭線處，故不考慮其機械損失，暫時假設式中式(5)中的P2/r=0，即暫時假設出水口沒有反壓，本模型在封閉條件下作空載運轉時是這種狀態，由式(5)得：

U2²=2g[Z1-Z2]+2g[P1/γP2/r]+V1²=2g[0]+2g[P1/γ-0]+V1²=2g[P1/γ]+V1²，即：

U2²=2gP1/γ+V1²???????(6)，

設P1=10kg/cm²，V1=44.27189m/s(含大氣壓Pa=1.033kg/cm²的作用)，γ=1000kg/m³，g=9.8m/s²，將其代入式(6)，得：

U2²=2gP1/γ+V1²=2x9.8x10x10000/1000+(44.27189)²=3920(m²/s²)，開平方得：

U2=√(3920)=62.61(m/s)，

若設導入流體的豎管內徑D=2m，則其過流截面積S1=3.14m²，求體積流量Q，切向流噴口面積S2，

根據流量方程式：Q=S1V1=S2U2?????????(7)，得：

Q=S1V1=3.14m²x44.27189m/s=139.014(m³/s)，

S2=Q/U2=139.014/62.61=2.220(m²)，

設龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪的四個正梯形切向噴口的總截面積等于S2，則每一個正梯形切向噴口的截面積A=S2/4=2.220/4=0.555(m²)，

設正梯形切向噴口的外弧段的上底邊h1=0.5m，內弧段的下底邊h2=0.9m，則其直角腰邊長為b(m)，

則b=A/(h1+h2)/2=0.555/(0.5+0.9)/2=0.793(m)，

設外弧段內半徑為R1=2m，則內弧段外半徑R2=R1-b=(2-0.793)=1.207(m)，

取b的中點為噴口切向平均流線面半徑R₀=R1-b/2=2-0.793/2]=1.604(m)，

設動力輪的旋流通道的外弧段內弧面面積占全周長內弧面面積的4/5，用該段弧面面積阻斷機外的水體，還有周長內弧面面積的1/5(占72°)將受機外水體的阻力，設機外水體對內弧段外弧面的阻力面積為S3，則

S3=2πR2xh2x1/5=2x3.14x1.207x0.9x1/5=1.364(m²)，

求動力輪的轉速n(r/min)，由U2=2xπ?R₀求n：

U2=2π?R₀?n???????(8)，

由式(8)得：n=U2/2π?R₀=62.61x60/(2x3.14x1.604)=373(r/min)，

設動力輪切向噴口切向流線面外面的靜態流體對切向噴口的同水位壓強為Fr，

先將V1²/2g，P1/γ，Pa轉換為水的深度H(m)，令H1=V1²/2g，H2=Pa/γ，H3=P1/γ，求切向噴口平均噴射速度處的同水位的深度H，

H1=V1²/2g=V1²/2g=(44.27189)²/2/9.8=100(m)，

H2=Pa/γ=1.033x10000/1000=10.33(m)，

H3=P1/γ=10x10000/1000=100(m)，

▿H=H1-H2=100-10.33=89.7(m),]]>

H=H3+▿H=100+89.7=189.7(m),]]>

則同水位壓強Fr=[H/10+Pa](kg/cm²)????????(9)，即

Fr=H/10+Pa=189.7/10+1.033=20(kg/cm²)

現在來計算流體從噴口切向噴射后，在動力輪每轉一周流體被離心力甩出，流體對切向噴口外側處對應內弧面面積S3上的離心力壓強F(kg/cm²)，

F=MU2²/R₀/S3/n??????(10)，

式(10)中的M為流經動力輪的流體質量，將M=Qγ/g代入式(10)，

F=Q/γgU2²/R₀/S3/n??????(11)，

=139.014x(1000/9.8)x3920/1.604/1.364/(373/60)/10000)=408.83(kg/cm²)，

作用在動力輪切向噴口切向流線面外離心力壓強F與同水位壓強Fr的差值

▿F=F-Fr=408.83-20=388.83(kg/cm2),]]>

即離心力推開所受外部的同水位壓強Fr后，其剩余壓強是同水位壓強Fr的倍數K，

K=▿F/Fr---(12),]]>

這就說明離心力壓強F遠大于同水位壓強Fr，即動力輪切向噴口切向噴射出來的水體產生的離心力足以推開圍繞動力輪周圍的水體，也就證明這類龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置能連續不斷地運轉，下面由離心力壓強F與阻力壓強Fr的差值來求流體沿離心力方向(徑向)的速度V3，由于能量可以轉變為各種形式，那么，先將壓力能形式的轉變為位能形式H4，即有：

H4=▿F/γ---(13),]]>

H4=▿F/γ=388.83×10000/1000=3888.3(m)]]>

再由位能形式H4轉變為動能形式V4，就有：

V4²=2g?H4??????????(14)，

V4²=2g?H4=2x9.8x3888.3=76210.68(m²/s²)，開平方得：

V4=√(V4²)=√(76210.68)=276.063(m/s)，

由此可知徑向速度V4是切向速度U2的倍數W：

W=V4/U2?????????(15)，

W=V4/U2=276.063/62.61=4.41倍，

由切向速度U2與徑向速度V4的獲得合成速度與徑向速度的夾角θ

θ=arc?tg(U2/V4)???????(16)，

θ=arc?tg(U2/V4)=arc?tg(62.61/276.063)=12.7783°

通過切向速度U2和徑向速度V4可以求得合成速度V5

V5=√(U2²+V4²)??????(17)，

V5=√(U2²+V4²)=√(62.61²+276.063²)=283.07(m/s)，

由切向噴射速度求動力輪射流的反作用推力Ft(kg)、扭矩Mo(kg?m)和軸功率N(HP或kw)

Ft=M?U2????????(18)，

Ft=M?U2=Q?r/g?U2=139.014x(1000/9.8)x62.61=888129.24(kg)，

Mo=Ft?R₀???????????(19)，

Mo=Ft?R0=888129.24x1.604=1424559.3(kg?m)，

N=Mo?n/716.2????????????(20)，

N=Mo?n/716.2=1424559.3x373/716.2=741917(HP)=545527(k?w)，

由這一設計數字模型的計算表明：1、揭示了旋轉的渦流、旋轉的臺風、旋轉的龍卷風具有巨大能量的機理，即以其小的旋轉速度產生巨大的離心力，從而使流體產生破壞性的動能和速度，但是自然界的這種旋流能量最終被周圍物體和巨大流體的阻力所消耗而結束，2、人工制造的龍轉水所產生旋流能量被限定在設定的空間內，恒定的旋流能以恒定的離心力將有限空間內的水體推開，使其與切向噴口外的水體能保持一定的對外壓差，以致龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置能持續穩定地運轉，3、揭示了具有一定位能的靜水按旋轉流體力學理論來開發利用，其價值遠大于經典流體力學理論，這將是一種取之不盡，用之不竭的天然能源，4、證明了人工制造龍轉水的理論是科學的正確的實用的，5、龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置是利用靜水位能的有效發電設備，6、若將龍宮豎管旋流通道切向噴射推水動力輪發電裝置用于潛水艇，既可用切向流體的動力來發電，又可用其離心力射流的反作用力來推動潛水艇高速運動，而且潛得越深，發電能力越大，獲得的推力更大，航速更快，航程無限，當然還可利用旋轉流體力學理論建造無人潛水艇、水下龍蝦、龍蟹、龍魚等運動體游弋于海洋之中，還可制造龍飛碟吸附在敵艦敵船上。