[發明專利]一種匯流繞射法及匯流繞射換能機

在審

• 申請號: 201911062302.0
• 申請日: 2019-11-02
• 公開（公告）號: CN112901395A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 邵瀅;邵波
• 申請（專利權）人: 深圳市鑫神科技開發有限公司
• 主分類號: F03B3/18
• 分類號: F03B3/18;F03B13/26;F03B3/12;F03B15/00;F03D1/04;F03D1/06;F03D9/25;F03D7/02
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本發明公開了一種匯流繞射法及匯流繞射換能機，是一臺只做正功不做負功的機器，原因是機器中采用進口大、出口小且具有改變流體流向、流速、壓力和流體功率密度的功能，巧妙地迫使匯集于其腔內的流體沿其腔內流道流動到技術要求的位置，向技術目標噴射流體。本法是從喇叭口形輸入口為進口至其尾部的噴口為出口之間的腔內流道由導通截面逐漸變小的腔內流道貫通而構成繞流噴射功能的方法，使得被輸入到機內的流體之流向、流速、壓力和流體功率密度得以放大，同時杜絕了葉輪葉片在回程過程中對葉輪的轉軸做負功的現象，對于迎面輸入的流體的利用率提高一倍，整機的能量轉換效率提高近四倍，這是本匯流繞射換能機具備了只做正功不做負功的功能的根據。

技術領域

本發明屬于可再生能源利用——流體能量轉換成電能的技術領域，具體說，是一種匯流繞射法及匯流繞射換能機技術，其中匯流繞射法是一種匯集流體能量，繞到按自然科學規律有效發揮能量形式轉換的位置噴射出流體，使得換能機中的葉輪之葉片在旋轉全過程中每時每刻每每運動一段過程都是做正功過程的能量形式轉換方法，本匯流繞射法及匯流繞射換能機涉及“一種流能發電法及流能發電機201711198953.3”技術，匯流繞射法將與“流能發電法”融合運用，匯流繞射換能機是匯流繞射器與“流能發電機”融合的技術結果。

匯流繞射換能機是整機的名稱，匯流繞射器則是匯流繞射換能機中的一種部件的名稱。

換能機（水平軸螺旋槳式風電機、垂直軸風葉輪式風電機和各種流體動能發電機的統稱），即風力發電機、水力發電機、波力發電機……均屬于換能機中的一種。

背景技術

眾所周知，人們利用流體能量轉換成電能已經是歷史悠久的事了，譬如利用風力發電、水體勢能發電或水輪車提水。常見的是螺旋槳式的風力發電機。但是，當前的各種風電機和各種水電機的一些技術指標不盡人意，尤其是整機機電學轉換效率和裝機容量年均利用率高都很低，其商業經濟性不能滿足市場要求。

造成其效率低下，以及運行成本居高不下的原因是多方面的，其中原因之一就是拾能器的能量接收器，俗稱的“拾能頭”在其回程過程中做負功，雖然螺旋槳充當的拾能器表征上沒有回程的問題，但其兩個問題也是難以完全消除的：一是螺旋槳在旋轉的過程中，除了致其轉動的推動力之外，同時還受到轉動過程中來自介質的阻力以及在槳葉之間漏掉相當數量的流體及其所攜帶的動能，漏掉的流體動能沒有被“拾能頭”：槳葉所吸收。而在垂直軸流能發電機中葉輪的葉片在其回程過程中對葉輪的轉軸做負功，導致流能發電機的換能效率一直低下，至今其換能效率沒有得到有效提高。

又譬如，修建攔江大壩水力發電站，需要修筑攔江大壩，在河流上游河道段因堤壩而形成江面蓄水水庫，例如，長江三峽水電站的江面蓄水水庫，豐水期庫水深度175米，庫積了大量的水體，又因大壩的存在而出現影響河道水面船只通航、阻礙水下生物自由游動和繁衍的現象，更不利的是，修筑了攔江大壩，在江道上所形成的江面蓄水水庫，嚴重地改變和破壞地下水系的原狀，改變和破壞江道上游四川盆地、青藏高原，以及云南地區、甘肅地區、新疆地區的地殼質量分布平衡和地質所有相涉方面的生態，引發地球自轉轉速異常變化，以及地球自轉攝動幅度異常增大，成為頻發地震的根本原因。

發明內容

當前的水平軸螺旋槳風電機難以對入射風力進行前期處理，沒有匯集大于該機掃風面積的風力所攜帶的動能之功能；不具備對吹動槳葉旋轉的風力進行風的功率密度、風速、風壓之放大功能，水平軸螺旋槳風電機面臨著在當前狀況中難以克服的難題。而申請號為201711198953.3的申請文件中公開的垂直軸式的流體動能發電機就令人滿意地解決上述問題，但是該垂直軸流能發電機只利用了流體動能入射量的一半能量，另一半的流體動能則沿著“遮風罩”的外表面“溜走”了。

所謂原始粗獷狀態的輸入方式，是指葉輪中的葉片在沒有其它因素的參與之下，直接與自然的原始狀態下的流體相互作用的輸入方式；所謂“滿口”是指導流器工作面的“投影面積”；所謂“滿口輸入方式”，通常是指，按照當前流行的換能器中設置的導流器所構成的工作面之“投影面積”大小來計算流體輸入量的輸入方式。