[發明專利]一種利用流體發電的計算方法及其動力裝置

在審

• 申請號: 201610027087.0
• 申請日: 2016-01-16
• 公開（公告）號: CN105508125A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 辛成瑤;王昌益;侯秀芳;于向濤;方敏
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: F03B13/08
• 分類號: F03B13/08
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及一種利用流體發電的計算方法及其動力裝置，其屬于動力機械 學、流體力學領域。

背景技術

物質或工具具有等量傳遞作用量的規律，例如人類經常利用的杠桿原理、 滑輪組原理、液壓傳遞規律等機械原理。人(或機械)對工具的作用點(叫主 動工作點)通過工具(或物質)傳遞到目的作用點(或作用面)，作用力或作用 量等量傳遞，但是，在分別以兩個作用點為原點的坐標系中，相對應的物質和 空間單位(量綱)發生改變。在這種變換現象中，作用點(面)由一個變為兩 個或多個。從作用面開始，作用量或作用力等量傳遞給各個受作用面，各個受 作用面的變形量在一定范圍內總量相等。例如，波前面與波源面受作用量相等， 變形總量相等。

目前，不存在依據上述理論自覺利用管流動能發電的裝置。人類利用流體 發電的裝置主要是渦輪機，渦輪機產生的旋轉動力只是流體動力中的一個較小 的百分數，利用流體動能的百分比較低。

發明內容

本發明針對上述存在的不足，提供一種利用流體發電的計算方法及其動力 裝置。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種利用流體發電的計算方法，由安裝在水壩的利用流體發電的動力裝置 產生的驅動力偶為

F=Sq22Sd2=Sd2S[Q2Sd+Ss(H-h)g]]]>

式中，F表示驅動力偶；S表示水壩斷面面積；S_d表示管流斷面面積；q表 示管流流量(從管道流出的水流量)；Q表示供應給水庫的供水流量(水庫的補 給流量)；S_S表示水庫水面面積；H表示水庫水位面高度；h表示管流進水口所 在位置的高度；g表示重力加速度。

該利用流體發電的計算方法所使用的動力裝置，包括外部設有軸套的入流 管，在入流管上固定設置與其相通的、長度和管徑相同的出流管甲和出流管乙； 所述出流管甲和出流管乙的出口處分別呈直角夾角設有排流管甲和排流管乙， 所述排流管甲和排流管乙朝向相反、長度和管徑相同。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，在入流管上設有控制閥。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：根據動量守恒原理，將水流動量 分配到管流的兩個轉折點處，由于管流方向出現90°轉向變化，使得流體在流出 的同時還產生-90°反沖動力，從而產生驅動力偶作用效果，構成可以利用的動力 機械裝置，即旋轉機械，再配置發電裝置就構成了發電機。這種動力裝置具有 結構簡單、水流動力利用率高、便于控制的特點。

本發明對流體動能的利用率很高，將全部管流動力都轉化為驅動機械旋轉 的動力，即對流體動力的利用率幾乎達到了100％，而且，還利用了杠桿原理、 力偶驅動原理，更加有效地利用了流體動能。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖；

圖2為本發明的左視圖；

圖3為本發明的使用狀態圖。

在圖中，1、排流管甲；2、出流管甲；3、軸套；4、入流管；5、出流管乙； 6、排流管乙；7、控制閥；8、水庫；9、水壩；10、蓄水槽。

具體實施方式