人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及風(fēng)能發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種人造龍卷風(fēng)的發(fā)電裝置。它包括可人造龍卷風(fēng)的造風(fēng)外殼、風(fēng)葉組件和發(fā)電機(jī)，造風(fēng)外殼呈漏斗狀，其上部開口大、下部開口小，造風(fēng)外殼的下部開口還連接有盤曲狀的引風(fēng)管，引風(fēng)管的入風(fēng)口延伸入風(fēng)葉組件，風(fēng)葉組件包括進(jìn)風(fēng)外殼、風(fēng)葉及其轉(zhuǎn)軸，風(fēng)葉設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上并置于進(jìn)風(fēng)外殼內(nèi)腔，進(jìn)風(fēng)外殼設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，引風(fēng)管的入風(fēng)口連通進(jìn)風(fēng)外殼內(nèi)腔，發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入端連接風(fēng)葉轉(zhuǎn)軸。本發(fā)明具有發(fā)電成本低、見效快、投資少、簡單易行、發(fā)電效率高、發(fā)電穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及風(fēng)能發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種人造龍卷風(fēng)的發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的風(fēng)能發(fā)電通常是在塔架上安裝葉輪，利用風(fēng)吹動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種發(fā)電方式只能發(fā)出幾個(gè)或幾十個(gè)千瓦的電能，為了獲得更多的電能，有的需要建造高達(dá)百米的塔架，葉輪直徑達(dá)60-70米，盡管如此，發(fā)出的電力也是有限，而且不是隨處可建，必須建在風(fēng)大風(fēng)多的地方，這種風(fēng)能發(fā)電方式投資大、建造麻煩、同時(shí)風(fēng)力時(shí)大時(shí)小，發(fā)出的電流不穩(wěn)定、成本高。
[0003]龍卷風(fēng)是在極其不穩(wěn)定的天氣情況下，由兩股空氣強(qiáng)烈對(duì)流運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的一種伴隨著高速旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云柱的強(qiáng)風(fēng)渦旋，上下產(chǎn)生較大的溫差，中心氣壓遠(yuǎn)小于外部，從而形成強(qiáng)大的壓力差，在此壓力差的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流，風(fēng)速可達(dá)100m/S至200m/s，甚至可達(dá)300m/s.龍卷風(fēng)蘊(yùn)含強(qiáng)大的能量，自然龍卷風(fēng)的能量目前仍沒法利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種利用人造龍卷風(fēng)的快速流動(dòng)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，它具有發(fā)電成本低、見效快、投資少、簡單易行、發(fā)電效率高、發(fā)電穩(wěn)定的人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置。
[0005]本發(fā)明的目的 是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于:包括可人造龍卷風(fēng)的造風(fēng)外殼、風(fēng)葉組件和發(fā)電機(jī)，造風(fēng)外殼呈漏斗狀，其上部開口大、下部開口小，造風(fēng)外殼的下部開口還連接有盤曲狀的引風(fēng)管，引風(fēng)管的入風(fēng)口延伸入風(fēng)葉組件，風(fēng)葉組件包括進(jìn)風(fēng)外殼、風(fēng)葉及其轉(zhuǎn)軸，風(fēng)葉設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上并置于進(jìn)風(fēng)外殼內(nèi)腔，進(jìn)風(fēng)外殼設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，引風(fēng)管的入風(fēng)口連通進(jìn)風(fēng)外殼內(nèi)腔，發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入端連接風(fēng)葉轉(zhuǎn)軸；此款人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，由于造風(fēng)外殼系漏斗狀、且它的下部開口連接一個(gè)盤曲狀的引風(fēng)管，鑒于漏斗狀造風(fēng)外殼的上部開口與下部開口存在高度差，在造風(fēng)外殼的上部開口與下部開口會(huì)形成氣壓差，由此氣壓差可產(chǎn)生一個(gè)簡單的氣壓差梯度，形成初步的龍卷風(fēng)效應(yīng)；當(dāng)造風(fēng)外殼上部開口有流動(dòng)空氣時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)原理，氣體的氣壓與流速成反比，在漏斗狀的造風(fēng)外殼上方形成一個(gè)低壓區(qū)，使造風(fēng)外殼里外形成氣壓差，造風(fēng)外殼里的氣體將向上流動(dòng)，帶動(dòng)造風(fēng)外殼下部的氣體也流動(dòng)起來；我們?cè)O(shè)計(jì)的一款漏斗狀造風(fēng)外殼的上部開口直徑D是25m，下部開口直徑d是25cm，上部開口直徑是下部開口直徑的100倍，根據(jù)V上=V下即S上A h上=S下A h下即R2 A h上=Jir2AhT,可得八}^=10000八}!±即可得到，造風(fēng)外殼的漏斗底部的流速是漏斗上部流速的10000倍，因此，只要漏斗上方有微風(fēng)(4m/s的風(fēng)速)以上的風(fēng)速，就可以在漏斗底部形成強(qiáng)大的氣流；由于進(jìn)入造風(fēng)外殼漏斗下部開口的氣體系通過盤曲狀的引風(fēng)管接入，使進(jìn)入漏斗的氣體形成強(qiáng)風(fēng)渦旋(如:逆時(shí)針螺旋狀)前進(jìn)，在漏斗里由于氣體是渦旋前進(jìn)，內(nèi)部中心氣壓比正常的要低很多，形成了明顯的龍卷風(fēng)效應(yīng)，大大地加速了進(jìn)入漏斗底部氣體的流速，此時(shí)，進(jìn)風(fēng)外殼內(nèi)腔的風(fēng)葉及其轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，從而，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入端，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)發(fā)電，它具有發(fā)電成本低、見效快、投資少、簡單易行、發(fā)電效率高、發(fā)電穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明還可以采用以下技術(shù)措施解決:
作為更具體的方案，所述漏斗狀的造風(fēng)外殼上部開口直徑是下部開口直徑的50至200倍；以上述我們?cè)O(shè)計(jì)的一款漏斗狀造風(fēng)外殼的上部開口直徑D是25m，下部開口直徑d是25cm，上部開口直徑是下部開口直徑的100倍計(jì)算，造風(fēng)外殼的漏斗底部的流速是漏斗上部流速的10000倍，故此，可以根據(jù)使用需要，設(shè)計(jì)合理的上部開口直徑與下部開口直徑的適當(dāng)比例。
[0007]作為更佳的方案，所述盤曲狀的引風(fēng)管系螺旋管；螺旋狀的引風(fēng)管可使進(jìn)入漏斗狀的造風(fēng)外殼的氣體形成逆時(shí)針螺旋狀前進(jìn)，在漏斗里由于氣體是螺旋前進(jìn)，內(nèi)部中心氣壓比正常的要低很多，形成明顯的龍卷風(fēng)效應(yīng)。
[0008]作為更具體的方案，所述進(jìn)風(fēng)外殼的底部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，其頂部開有排風(fēng)口，引風(fēng)管的入風(fēng)口連接所述排風(fēng)口，風(fēng)葉位于進(jìn)風(fēng)外殼的進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口之間；這種進(jìn)風(fēng)外殼采用底進(jìn)風(fēng)、頂排風(fēng)的設(shè)計(jì)方式，且將風(fēng)葉設(shè)置在進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)之間，既有利于提高進(jìn)風(fēng)的強(qiáng)度，又可使風(fēng)葉高速旋轉(zhuǎn)效果更理想。
[0009]作為更佳的方案，所述進(jìn)風(fēng)外殼的進(jìn)風(fēng)口直徑大于其排風(fēng)口直徑，使風(fēng)葉高速旋轉(zhuǎn)效果更佳。
[0010]所述盤曲狀的引風(fēng)管與造風(fēng)外殼的下部開口之間為整體連接結(jié)構(gòu)，既可避免煩瑣的接駁安裝，又可提高兩者連接的密封效果。
[0011]作為更佳的方案 ，所述發(fā)電機(jī)的輸出端連接有蓄電設(shè)備，以便發(fā)電機(jī)的電能可儲(chǔ)存到蓄電設(shè)備，供用戶使用。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下。
[0013](一)本發(fā)明的人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，通過設(shè)置造風(fēng)外殼成漏斗狀、且它的下部開口連接一個(gè)盤曲狀的引風(fēng)管，鑒于漏斗狀造風(fēng)外殼的上部開口與下部開口存在高度差，在造風(fēng)外殼的上部開口與下部開口會(huì)形成氣壓差，由此氣壓差可產(chǎn)生一個(gè)簡單的氣壓差梯度，形成初步的龍卷風(fēng)效應(yīng)，當(dāng)造風(fēng)外殼上部開口有流動(dòng)空氣時(shí)，根據(jù)流體力學(xué)原理，氣體的氣壓與流速成反比，在漏斗狀的造風(fēng)外殼上方形成一個(gè)低壓區(qū)，使造風(fēng)外殼里外形成氣壓差，造風(fēng)外殼里的氣體將向上流動(dòng)，帶動(dòng)造風(fēng)外殼下部的氣體也流動(dòng)起來；我們?cè)O(shè)計(jì)的一款漏斗狀造風(fēng)外殼的上部開口直徑D是25m，下部開口直徑d是25cm，上部開口直徑是下部開口直徑的100倍，根據(jù)V上=V下即S上Ah上=S下Ah下即JI R2Ah上=Jir2Ah下，可得Ah下=10000八}!±即可得到，造風(fēng)外殼的漏斗底部的流速是漏斗上部流速的10000倍，因此，只要漏斗上方有微風(fēng)(4m/s的風(fēng)速)以上的風(fēng)速，就可以在漏斗底部形成強(qiáng)大的氣流；由于進(jìn)入造風(fēng)外殼漏斗下部開口的氣體系通過盤曲狀的引風(fēng)管接入，使進(jìn)入漏斗的氣體形成強(qiáng)風(fēng)渦旋(如:逆時(shí)針螺旋狀)前進(jìn)，在漏斗里由于氣體是渦旋前進(jìn)，內(nèi)部中心氣壓比正常的要低很多，形成了明顯的龍卷風(fēng)效應(yīng)，大大地加速了進(jìn)入漏斗底部氣體的流速，此時(shí)，進(jìn)風(fēng)外殼內(nèi)腔的風(fēng)葉及其轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，從而，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入端，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)發(fā)電，它具有發(fā)電成本低、見效快、投資少、簡單易行、發(fā)電效率高、發(fā)電穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0014](2)再有，引風(fēng)管設(shè)置成螺旋管理狀，螺旋狀的引風(fēng)管可使進(jìn)入漏斗狀的造風(fēng)外殼的氣體形成逆時(shí)針螺旋狀前進(jìn)，在漏斗里由于氣體是螺旋前進(jìn)，內(nèi)部中心氣壓比正常的要低很多，形成明顯的龍卷風(fēng)效應(yīng)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示，一種人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，包括可人造龍卷風(fēng)的造風(fēng)外殼1、風(fēng)葉組件2、發(fā)電機(jī)3和蓄電設(shè)備5，造風(fēng)外殼I呈漏斗狀，其上部開口 D大、下部開口 d小，造風(fēng)外殼I上部開口 D直徑是下部開口 d直徑的50至200倍，造風(fēng)外殼I的下部開口 d還連接有盤曲狀的引風(fēng)管4，引風(fēng)管4最好是螺旋管，引風(fēng)管4的入風(fēng)口延伸入風(fēng)葉組件2，風(fēng)葉組件2包括進(jìn)風(fēng)外殼21、風(fēng)葉22及其轉(zhuǎn)軸23，風(fēng)葉22設(shè)置在轉(zhuǎn)軸23上并置于進(jìn)風(fēng)外殼21內(nèi)腔，進(jìn)風(fēng)外殼21設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 211，引風(fēng)管4的入風(fēng)口連通進(jìn)風(fēng)外殼21內(nèi)腔，發(fā)電機(jī)3的動(dòng)力輸入端連接風(fēng)葉轉(zhuǎn)軸23，其電能輸出端連接蓄電設(shè)備5。
[0018]其中，上述進(jìn)風(fēng)外殼21的底部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口 211，其頂部開有排風(fēng)口 212，進(jìn)風(fēng)口211直徑大于其排風(fēng)口 212直徑，引風(fēng)管4的入風(fēng)口連接所述排風(fēng)口 212，風(fēng)葉22位于進(jìn)風(fēng)外殼21的進(jìn)風(fēng)口 211和排風(fēng)口 212之間。
[0019]所述引風(fēng)管4與造風(fēng)外殼I的下部開口 d之間為整體連接結(jié)構(gòu)，可避免煩瑣的接駁安裝，而且，密封性好。
[0020]上述蓄電設(shè)備5的其中一種實(shí)施方式是,它可以包括電池7、二極管6和逆變器8等，發(fā)電機(jī)3的電能輸出端通過二極管6再連接至電池7，逆變器8并接所述電池7。
[0021]本發(fā)明的工作原理:
我們?cè)O(shè)計(jì)的一款漏斗狀造風(fēng)外殼的上部開口直徑D是25m，下部開口直徑d是25cm，上部開口 D直徑是下部開口 d直徑的100倍，根據(jù)V上=V下即S上Ah上=S下Ah下即JiR2Ah上=Ji T2Ah下，可得Ah下=10000 Ah上即可得到，造風(fēng)外殼I的漏斗底部的流速是漏斗上部流速的10000倍，因此，只要漏斗上方有微風(fēng)(4m/s的風(fēng)速)以上的風(fēng)速，就可以在漏斗底部形成強(qiáng)大的氣流；由于進(jìn)入造風(fēng)外殼I漏斗下部開口 d的氣體系通過螺旋狀的引風(fēng)管4接入，使進(jìn)入漏斗的氣體形成強(qiáng)風(fēng)渦旋(如:逆時(shí)針螺旋狀)前進(jìn)，在漏斗里由于氣體是渦旋前進(jìn)，內(nèi)部中心氣壓比正常的要低很多，形成了明顯的龍卷風(fēng)效應(yīng)，大大地加速了進(jìn)入漏斗底部氣體的流速，此時(shí)，進(jìn)風(fēng)外殼21內(nèi)腔的風(fēng)葉22及其轉(zhuǎn)軸23高速旋轉(zhuǎn)，從而，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)3的動(dòng)力輸入端，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)發(fā)電，它具有發(fā)電成本低、見效快、投資少、簡單易行、發(fā)電效率筒、發(fā)電穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于:包括可人造龍卷風(fēng)的造風(fēng)外殼(I)、風(fēng)葉組件(2)和發(fā)電機(jī)(3)，造風(fēng)外殼(I)呈漏斗狀，其上部開口(D)大、下部開口(d)小，造風(fēng)外殼(I)的下部開口(d)還連接有盤曲狀的引風(fēng)管(4)，引風(fēng)管(4)的入風(fēng)口延伸入風(fēng)葉組件(2)，風(fēng)葉組件(2)包括進(jìn)風(fēng)外殼(21)、風(fēng)葉(22)及其轉(zhuǎn)軸(23)，風(fēng)葉(22)設(shè)置在轉(zhuǎn)軸(23)上并置于進(jìn)風(fēng)外殼(21)內(nèi)腔，進(jìn)風(fēng)外殼(21)設(shè)有進(jìn)風(fēng)口( 211)，引風(fēng)管(4 )的入風(fēng)口連通進(jìn)風(fēng)外殼(21)內(nèi)腔，發(fā)電機(jī)(3)的動(dòng)力輸入端連接風(fēng)葉轉(zhuǎn)軸(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于:所述漏斗狀的造風(fēng)外殼(I)上部開口(D)直徑是下部開口(d)直徑的50至200倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于:所述盤曲狀的引風(fēng)管(4)系螺旋管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于:所述進(jìn)風(fēng)外殼(21)的底部設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口(211)，其頂部開有排風(fēng)口(212)，引風(fēng)管(4)的入風(fēng)口連接所述排風(fēng)口(212)，風(fēng)葉(22)位于進(jìn)風(fēng)外殼(21)的進(jìn)風(fēng)口(211)和排風(fēng)口(212)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于:所述進(jìn)風(fēng)外殼(21)的進(jìn)風(fēng)口(211)直徑大于其排風(fēng)口(212)直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于:所述盤曲狀的引風(fēng)管(4)與造風(fēng)外殼(I)的下部開口(d)之間為整體連接結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述人造龍卷風(fēng)發(fā)電裝置，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)(3)的輸出端連接有蓄電設(shè)備(5)。
【文檔編號(hào)】F03D9/02GK103790786SQ201410052808
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】陳有添 申請(qǐng)人:陳有添