[發(fā)明專利]一種利用膨脹形成水蝕的發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711096452.4
• 申請(qǐng)日: 2017-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN107975390B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀鵬程;鄭文遠(yuǎn);盧軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司金城南京機(jī)電液壓工程研究中心
• 主分類號(hào): F01D15/00
• 分類號(hào): F01D15/00;H02N2/18
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王迪

本發(fā)明屬于能量轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，涉及一種利用膨脹形成水蝕的發(fā)電裝置，包括：渦輪機(jī)（1），支撐軸（2），葉片（3），能量產(chǎn)生系統(tǒng)（4），高壓流體源（5），輸出（6）；高壓流體源（5）的輸出端與渦輪機(jī)（1）連接，支撐軸（2）固定在渦輪機(jī)（1），支撐軸（2）上有葉片（3），葉片（3）能夠繞支撐軸（2）旋轉(zhuǎn)，能量產(chǎn)生系統(tǒng)（4）位于葉片（3）外側(cè)，能量產(chǎn)生系統(tǒng)（4）上設(shè)有正向壓電材料，渦輪機(jī)（1）輸出端連接輸出（6）；高壓流體源（5）內(nèi)的流體輸入到渦輪機(jī)（1）被膨脹成氣液多相流體和或凝固體，能量產(chǎn)生系統(tǒng)（4）被固定在葉片（3）上，被流體和或凝固體帶動(dòng)繞支撐軸（2）旋轉(zhuǎn)，流體和或凝固體撞擊能量產(chǎn)生系統(tǒng)（4），造成能量產(chǎn)生系統(tǒng)（4）上的正向壓電材料形變而產(chǎn)生電能，最后流體和或凝固體被排除到輸出（6）。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能量轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，涉及一種利用膨脹形成水蝕的發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

在越來越多的燃機(jī)應(yīng)用濕壓縮技術(shù)時(shí)，運(yùn)行一段時(shí)間的壓氣機(jī)葉片產(chǎn)生了磨損現(xiàn)象，說明水的噴入對(duì)葉片金屬表面有影響，這些是由于水蝕影響的，掌握由于壓縮超過了其飽和壓力，出現(xiàn)了液化出液滴的現(xiàn)象，液滴撞擊與其高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的葉片產(chǎn)生巨大沖擊力造成的磨損。

與之相反的另一種水蝕是渦輪類機(jī)械中濕空氣由于膨脹后溫度低于冷凝溫度發(fā)生的冷凝，如果溫度做過低甚至?xí)霈F(xiàn)固體冰粒，液滴和固體冰對(duì)于相對(duì)于速度巨大的葉片具有巨大的沖擊力，出現(xiàn)膨脹類水蝕現(xiàn)象。

如蒸汽輪機(jī)渦輪葉片水蝕是由于末級(jí)葉片在濕蒸汽區(qū)工作，排汽濕度可高達(dá)12％-14％。當(dāng)蒸汽在葉柵中膨脹越過飽和線后到wilson線時(shí)，出現(xiàn)0.01μm-1μm直徑的微小水滴，然后逐漸凝聚長大。水滴中的大部分隨蒸汽流一起流過葉柵，只有一小部分(不到10％)附著在靜葉表面上形成水膜，被蒸汽推向靜葉出口邊。當(dāng)水膜發(fā)展到一定厚度時(shí)，被蒸汽撕碎成為大水滴。由于水滴的慣性大，水滴的絕對(duì)速度遠(yuǎn)小于汽流的絕對(duì)速度，水滴會(huì)以很大的相對(duì)速度撞擊動(dòng)葉進(jìn)汽邊背弧側(cè)，這就是造成汽輪機(jī)渦輪葉片水蝕的主要原因。

葉輪機(jī)械的水蝕一直是學(xué)術(shù)和工程界研究需要避免的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種利用膨脹形成水蝕的發(fā)電裝置，將危害現(xiàn)象進(jìn)行有益轉(zhuǎn)化利用。

發(fā)明技術(shù)方案：

一種利用膨脹形成水蝕的發(fā)電裝置，包括：

渦輪機(jī)1，支撐軸2，葉片3，能量產(chǎn)生系統(tǒng)4，高壓流體源5，輸出6；

高壓流體源5的輸出端與渦輪機(jī)1連接，支撐軸2固定在渦輪機(jī)1，支撐軸2上有葉片3，葉片3能夠繞支撐軸2旋轉(zhuǎn)，能量產(chǎn)生系統(tǒng)4位于葉片3外側(cè)，能量產(chǎn)生系統(tǒng)4上設(shè)有正向壓電材料，渦輪機(jī)1輸出端連接輸出6；

高壓流體源5內(nèi)的流體輸入到渦輪機(jī)1被膨脹成氣液多相流體和或凝固體，能量產(chǎn)生系統(tǒng)4被固定在葉片3上，被流體和或凝固體帶動(dòng)繞支撐軸2旋轉(zhuǎn)，流體和或凝固體撞擊能量產(chǎn)生系統(tǒng)4，造成能量產(chǎn)生系統(tǒng)4上的正向壓電材料形變而產(chǎn)生電能，最后流體和或凝固體被排除到輸出6；

所述流體為具有含濕量的空氣。

發(fā)明有益效果：

本發(fā)明提供一種利用膨脹形成水蝕的發(fā)電裝置，將危害現(xiàn)象進(jìn)行有益轉(zhuǎn)化利用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明利用壓縮形成水蝕的材料加工系統(tǒng)示意圖；

渦輪機(jī)1，支撐軸2，葉片3，能量產(chǎn)生系統(tǒng)4，流體源5，輸出6；

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種利用膨脹形成水蝕的發(fā)電裝置，包括：

渦輪機(jī)1，支撐軸2，葉片3，能量產(chǎn)生系統(tǒng)4，高壓流體源5，輸出6；