本實用新型專利技術公開了一種水力發電系統及其奭壓管壓力管道水體流速提速裝置。該奭壓管壓力管道水體流速提速裝置，包括引水管及奭壓管，奭壓管的一端用于伸出在水體外，奭壓管的另一端靠近引水管的進水端且與進水端相對設置，奭壓管中用于填充密度和壓強均小于待輸送的水體的密度和壓強的奭壓介質。通過使用奭壓管，可以顯著提高引水管中水體壓強，進而可以提高水體流動的速率，這樣等于對水力發電系統進行了增壓提速，可以增加裝機容量，提高水力發電的效能，對于初始設計的水力發電系統，采用奭壓管輔助提速，可使引水管直徑減少，以節省投資；對于在用的水力發電系統，采用奭壓管輔助提速，可以降低引水管的管壁所受到的壓強，減少陷害，延長使用壽命。
【技術實現步驟摘要】
水力發電系統及其奭壓管壓力管道水體流速提速裝置
本技術涉及水力發電領域，尤其涉及一種水力發電系統及其奭壓管壓力管道水體流速提速裝置。
技術介紹
進入二十一世紀，我國在水力發電的建設上，進展神速，規模宏大，在世界前十名的水力發電站中，占據四席，但在開發、利用和效益上，與世界先進水平仍有差距。如何提高在建的或現有的水力發電效能，是個長期的議題。目前在水力發電系統中，裝機容量是以水頭的大小來設計建造，并確定大壩高度、壓力管道直徑和長度，發電機組靠壓力管道將水的沖力帶動水輪機轉動來將機械能轉化為電能，這是水力發電的基礎條件。為了高效利用水資源，需要建設大壩，提高水頭或落差來實現，這是增壓提速的應用。一旦設計定型建設完成、水位恒定的情況下，水頭是不會改變的，而發電效益改造主要在設備上進行。因此，對于在建或已建成的水力發電廠，如何在降低建筑成本和設備成本的前提下最大限度的利用水資源，并能夠提高效能，是目前水力發電領域面臨以及迫切需要解決的問題。
技術實現思路
基于此，有必要提供一種有利于降低建筑成本和設備成本，并有利于提高效能的水力發電系統及其奭壓管壓力管道水體流速提速裝置。一種水力發電系統的奭壓管壓力管道水體流速提速裝置，包括壓力管道及奭壓管，所述壓力管道及所述奭壓管均為兩端開口的管道結構，所述壓力管道的進水端與出水端之間具有壓力差，所述奭壓管的一端靠近所述壓力管道的進水端且與所述進水端相對設置，且該端的徑向尺寸小于所述壓力管道的進水端的徑向尺寸，所述奭壓管的另一端用于伸出在水體外，所述奭壓管中用于填充密度和壓強均小于待輸送的水體的密度和壓強的奭壓介質。在其中一個實施例中，所述奭壓管與所述壓力管道的進水端相對的一端的端面與所述壓力管道的進水端的端面相對應。在其中一個實施例中，所述奭壓管與所述壓力管道的進水端相對的一端與所述壓力管道的進水端的相對位置可調。在其中一個實施例中，所述奭壓管的至少一端設有用于調節相應端部開啟程度的調節閥。在其中一個實施例中，所述壓力管道在靠近進水端的位置設有控制閥。一種水力發電系統，包括水體、水輪機、發電機及上述任一實施例所述的奭壓管壓力管道水體流速提速裝置，所述的奭壓管壓力管道水體流速提速裝置的壓力管道的進水端位于所述水體內，所述壓力管道的出水端與所述水輪機的進水口連通，所述水輪機與所述發電機連接。在其中一個實施例中，所述壓力管道在靠近出水端的位置也設有控制閥。在其中一個實施例中，所述壓力管道的進水端還設有過濾網。水等流體是一種受任何微小的剪切作用時，都會產生連續變形的物質。實際流體都具有粘性，稱為粘性流體，如水體的粘性主要是水體分子內聚力引起的。粘連性是流體流速的一種作用力。本技術通過對水體的粘連性質與流速的關系以及壓強與流速的關系進行研究發現，由于水體具有粘連性，在管道流體輸送時，改變粘連節點或改變流體的壓力，都可以調節流速。具體地，上述水力發電系統及其奭壓管壓力管道水體流速提速裝置通過在靠近壓力管道的進水端的位置設置奭壓管，該奭壓管的一端用于伸入在水體中以與壓力管道的進水端相對，另一端用于伸出水體外，且奭壓管內具有密度和壓強都小于待輸送的水體的密度和壓強的奭壓介質，當在壓力管道中輸送水體時，初始浸在奭壓管內的水體，與壓力管道中輸送的水體一起流動，奭壓管的管壁會阻止水體二次進入奭壓管內，也即一旦壓力管道中水體輸送運動開始一段時間后以至于在后續連續流動時，奭壓管里都不會有待輸送的水體，奭壓管里只有密度和壓強比待輸送的水體小的奭壓介質流動。奭壓管內的奭壓介質可以起到瞬間剪切(切斷)位于壓力管道入口處的輸送水體的粘連和連續降低壓力管道中水體的壓力。奭壓管內的較低壓強的奭壓介質會對流進壓力管道內的水體產生壓力差，迅速將水體的壓力降低，因而，奭壓管的作用就是將水體所受的壓強降到最低，而根據壓強與流速的負相關的關系，水體的壓強降低，可以達到快速流動的目的，當水體流入壓力管道時，奭壓管內的介質對水體產生剪切力，從而釋放最大的壓力和重力，提高流速流量，提升效能。通過使用奭壓管，上述水力發電系統及其奭壓管壓力管道水體流速提速裝置可以顯著降低壓力管道中水體壓強，進而可以提高水體流動的速率，這樣等于對壓力管道水體進行了減壓提速，提高流量可以增加裝機容量，提高水力發電的效能，對于初始設計的水力發電系統，采用奭壓管輔助提速，可使壓力管道直徑減少，可以降低水頭高度，減少建筑成本，以節省投資；對于在用的水力發電系統，采用奭壓管輔助提速，可以降低壓力管道的管壁所受到的壓強，減少災害，延長使用壽命，并可提高流速，提升發電效益。附圖說明圖1為本專利技術一實施方式的水力發電系統的結構示意圖。具體實施方式為了便于理解本技術，下面將參照相關附圖對本技術進行更全面的描述。附圖中給出了本技術的較佳實施例。但是，本技術可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本技術的公開內容的理解更加透徹全面。需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本技術的
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本技術的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本技術。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。如圖1所示，一實施方式的水力發電系統10包括儲水壩體100、水輪機200、發電機300及奭壓管壓力管道水體流速提速裝置400。儲水壩體100用于存儲水體20。儲水壩體100中的水能夠經由奭壓管壓力管道水體流速提速裝置400流至水輪機200，并帶動水輪機200轉動，水輪機200與發電機300連接，水輪機200轉動能帶動發電機300轉動產生電能。該奭壓管壓力管道水體流速提速裝置400包括壓力管道410及奭壓管420。壓力管道410及奭壓管420均為兩端開口的中空管道結構。壓力管道410的進水端與出水端之間具有壓力差，如進水端與出水端之間具有高度差且進水端的高度較高，或者在進水端施壓，使其壓力大于出水端的壓力。在本實施方式中，奭壓管420呈L型，奭壓管420的一端用于伸出在水體20外，奭壓管420的另一端靠近壓力管道410的進水端且與進水端相對設置，且該端的徑向尺寸小于壓力管道410的進水端的徑向尺寸。奭壓管420中用于填充密度和壓強均小于待輸送的水體20的密度和壓強的奭壓介質。在本實施方式中，奭壓管420的與壓力管道410的進水端相對的一端的端面與壓力管道410的進水端的端面相對。優選的，奭壓管420的與壓力管道410的進水端相對的一端的端面與壓力管道410的進水端的端面均呈圓形且共中軸線設置。進一步優選的，奭壓管420的與壓力管道410的進水端相對的一端與壓力管道410的進水端之間的相對位置可調。奭壓介質的密度與壓強需要小于待輸送的水體20的密度和壓強。在一個具體的實施例中，奭壓介質為空氣，也即將奭壓管420的一端直接伸出水面之外即可。進一步，在本實施方式中，奭壓管420的至少一端設有用于調節相應本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種水力發電系統的奭壓管壓力管道水體流速提速裝置，其特征在于，包括壓力管道及奭壓管，所述壓力管道及所述奭壓管均為兩端開口的管道結構，所述壓力管道的進水端與出水端之間具有壓力差，所述奭壓管的一端靠近所述壓力管道的進水端且與所述進水端相對設置，且該端的徑向尺寸小于所述壓力管道的進水端的徑向尺寸，所述奭壓管的另一端用于伸出在水體外，所述奭壓管中用于填充密度和壓強均小于待輸送的水體的密度和壓強的奭壓介質。
【技術特征摘要】
1.一種水力發電系統的奭壓管壓力管道水體流速提速裝置，其特征在于，包括壓力管道及奭壓管，所述壓力管道及所述奭壓管均為兩端開口的管道結構，所述壓力管道的進水端與出水端之間具有壓力差，所述奭壓管的一端靠近所述壓力管道的進水端且與所述進水端相對設置，且該端的徑向尺寸小于所述壓力管道的進水端的徑向尺寸，所述奭壓管的另一端用于伸出在水體外，所述奭壓管中用于填充密度和壓強均小于待輸送的水體的密度和壓強的奭壓介質。2.如權利要求1所述的奭壓管壓力管道水體流速提速裝置，其特征在于，所述奭壓管與所述壓力管道的進水端相對的一端的端面與所述壓力管道的進水端的端面相對應。3.如權利要求1所述的奭壓管壓力管道水體流速提速裝置，其特征在于，所述奭壓管與所述壓力管道的進水端相對的一端與所述壓力管道的進水端的相對位置可調。...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱偉明，
申請(專利權)人：朱偉明，
類型：新型
國別省市：廣東,44
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。