CN108105016B - 可再生能源发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可再生能源发动机的能量转换装置。发动机由一根转动轴固定4个圆盘，组成3层等距空间，每层安装2个开放风斗，相位差为180°，邻近层风斗相位差为60°，每个风斗由二块60°弧形板组成，靠近转动轴的为固定板，靠近边缘的为活动板，二板用2根拉伸弹簧控制，风大放走气流能使转速平稳，立轴安装不用调向，横轴安装能利用二个方向风能，节约塔架材料，采用密集排列和重复排列能提高能源转换效率。用同样的结构还可以开发波浪、潮流、海流和河流的水能。1、塔架。2、转动轴。3、滚动轴承。4、开放风斗。5、直齿轮输出。6、滑动轴承。7、斜齿轮输出。8、推力轴承。

Description

可再生能源发动机
一、技术领域
本发明涉及一种能源开发装置，特别涉及一种可再生能源开发装置。
二、背景技术
能源是社会经济和人民生活的主要物质基础，能源的开发与利用是社会进步和人民生活水平的指示器。由于各国盲目的竞争和人们对美好生活的追求，导致对常规能源煤炭、石油的过度消耗，其结果污染了大气、水源和土地，使气候变暖，海平面上升，直接损害了人们的生存和身体健康。于是人们把未来的希望寄托在可再生能源开发利用上。
世界可再生能源的资源潜力巨大，但由于成本和技术因素的限制，其利用率还很低。
可再生能源的优势在其可持续性，它是不能耗尽的，无处不在，它分布于世界各地，并且基本上是无污染的。
可再生能源的劣势在于其低密度和变化性，由于需要大范围的区域，用于捕获能源，所以初始成本也会很高。
在可再生能源中，水能的开发技术最成熟。开发水能需要修筑拦河坝，抬高水位，积累势能，然后再以势能转化为动能，利用阀门控制流量，使水轮机定向恒速旋转，带动水轮发电机。不能筑坝的水能，用现有的技术是无法利用的。我国水能蕴藏量为6.8亿千瓦，能用筑水坝开发的为3.7亿千瓦，其余3.1亿千瓦水能不能用现有技术开发。
海洋能指依附在海水中的可再生能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能、潮流能，还包括海洋上空的风能。潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化。潮汐能是海水潮涨和潮落形成的水的势能，其利用原理与水力发电相似。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比，或者说与潮差的平方和水库的面积成正比。与水力发电相比，潮汐能的能量密度很低，相当于微水头发电的水平，平均潮差在3M以上，就有实际应用价值。
风是地球大气流动的现象，空气流动所具有的动能就是风能，其能量来自大气所吸收的太阳能，风能是一种无污染的，可再生的能源，取之不竭，分布广泛，但能量密度相对较低，具有时空上的不稳定性，风的最大特性是它的变化性。风在时间上和空间上都是多变的，对于风能利用来讲，我们主要关心风速和风向。风向和风速是描述风的特性的最重要的两个参数。风速是指空气的移动速度，即单位时间内空气移动的距离，在山顶上比在平地或山谷中风要强得多。海上风能资源比陆地大，不但风速高，海水表面粗糙度低，摩擦力小，风速随高度的变化小，不需要很高的塔架，可降低风电机组成本。海上风的湍流强度低，又没有复杂地形对气流的影响。
风能是可再生能源中发展最快的清洁能源，也是最具有大规模开发和商业化发展前景的可再生能源。
水平轴式风力机无论过去还是现在都是最流行、采用最广泛的。从古代传统的水平轴风车到现在功率已达兆瓦级的水平轴风力发电机，其发展历史和应用规模充分说明了它在风力机领域的地位。水平轴风力机，风轮的旋转轴与风向平行。水平轴风力机可分为升力型和阻力型两类.升力型旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力机。大多数水平轴风力机具有对风装置，能随风向改变而转动。对小型风力机，这种对风装置是尾舵，而对于大型的风力机，则利用风向传感元件及伺服电动机组成的传动机构。
水平轴风力机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮；有的在一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本；有的利用锥型罩，使气流通过水平轴风轮时集中或扩散，因此加速或减速；还有的水平轴风力机在风轮周围产生旋涡，集中气流，增加气流速度。
水平轴风力机主要由风轮、塔架及对风装置组成。
1、风轮，水平轴风力机的风轮由1-3个叶片组成，它是风力机从风中吸收能量的部件。
2、塔架。为了让风轮在地面上较高的风速中运行，需要用塔架把风轮支撑起来，不论选择什么塔架，使用的目的是使风轮获得较大的风速。
3、对风装置。自然界的风，不论是速度还是方向，都经常发生变化。对于水平轴风力机，为了得到最高的风能利用效率，应使风轮的旋转面经常对准风向，为此，需要对风装置。
垂直轴风力机，它有着十分明显的特点：一般无需对风装置，风轮和能量传递转换的其他部件如齿轮箱，发电机等可方便地安装在地面上，因而不需要建立昂贵的塔架，而且便于维护、保养，从而降低了制造和运行费用，与水平轴风力机相比，垂直轴风力机的缺点也非常明显，由于受边界层的影响，地面风速较低，而风轮接近地面，就使输入垂直轴风力机的风能大大降低，此外运行中风力机的每一个叶片所受力的大小总是不断产生周期性的就化，因而增加了风轮的气动载荷，易形成叶片的自激振动与材料的疲劳破坏。
若垂直轴风力机的叶片在顺风与逆风方向时形状不同，则气流在两方向作用于叶片的阻力就有悬殊差别，因而能使风轮顺利转动。由于这种阻力差型风力机本身是中心对称的，因而无需调向装置，结构也非常简单，垂直轴风力机在风向改变时无需对风，在这点上相对水平轴风力机是一大优点，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。
S型风轮，它是由芬兰工程师西吉尔特.萨冯尼斯 (sigurt.savonius)于1924年发明的。S型风轮主要由中心轴线相互错开的两个半圆柱形叶片组成。顺风而动的凹面叶片与凸面迎风的叶片间形成做功气流的通道，在两叶片的引导下，气流发生转折，转折气流对凸面迎风叶片产生了与风向相反的作用力，从而减少了该逆风叶片消耗的功。S型风轮具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置是有较大的启动力矩，在尖速比较低，在风轮尺寸、重量或成本一定的条件下，提供的功率输出较低。因而它的应用被水平轴螺旋浆风力机所否定。
海洋能指依附在海水中的可再生能源，具有如下特点：蕴藏量大，能流的分布不均，密度低。海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。
波浪能是一种在风的作用下产生的并以位能和动能的形式由短周期波存储的机械能，波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比。波浪能是指海洋表面波长所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋能中能量最不稳定的一种能源，台风导致的巨浪，其功率密度可达每米迎波面数千千瓦，而波浪能丰富的欧洲北海地区，其年平均波浪功率也仅为20-40KW/m，我国海岸大部分的年平均波浪功率也仅为 2-7KW/m。
海流能是海水流动的动能，主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动，以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。海流能的能量于流速的平方和流量成正比，相对波浪而言，海流能的变化要平稳且有规律得多。潮流能随潮汐的涨落每天两次改变大小和方向，一般来说，最大流速在2m/s以上的水道，其海流能均有实际开发价值。其中，辽宁、山东、浙江、福建和台湾沿海的海流较为丰富，不少水道的能量密度为15-30千瓦/平方米，具有良好的开发价值。值得指出的是，我国的海流能属于世界上功率密度最大的地区之一，特别是浙江舟山群岛的金塘、龟山和西侯门水道，平均功率密度在20千瓦/平方米以上，开发环境和条件很好。
三、发明内容
世界上没有十全十美的东西，任何事物都有二重性。筑拦河坝开发水能是可再生能源最成熟的技术，我国水能蕴藏量为6.8亿千瓦，能用筑水坝开发的为3.7亿千瓦，还有3.1 亿千瓦的水能不能修拦河坝，因而也无法开发。其他的可再生能源只有潮汐能可用筑坝的方式开发，风能、波浪能、海流、潮流都不能用筑坝方式开发。另外修拦河坝对航线和生态环境都有不良影响。在风能开发上，现在主要采用水平轴的翼形风轮机，这是飞机螺旋浆的逆应用。这种利用之所以占据主导地位，就在于它的相对效率比较高，可达到40％，达种表面上的相对的高，却掩盖了风能转换效率极度低下的事实。翼形风力机为了防止涡流的影响，彼此的间距需要风轮直径的10倍，风能利用系数要小于0.1。由于风轮旋转面是圆形的，圆形面积是正方形面积的0.785倍，所以风能利用系数为0.0785。例如，我国10米高度风能储量为32.26 亿KW，可开发的风能为32.26亿KW×0.0785＝2.53亿KW。这2.53KW仅仅是投射在风轮上的风能，要把它转化为机械能，还需乘上风力机的效率系数0.4，2.53亿KW×0.4＝1.012 亿KW，把这些机械能转化为电能，不到1亿KW。32亿KW的风能，只能得到1亿KW的电能。我们只能把百分之三的风能转化为电能，按这种转换方式，风能储量再多，也不可能成为能源的主体，只能充当补助能源的作用，事实上，现在风力发电的塔架高度都在几十米以上，高度10米内的风能基木上没有得到开发。
风能是自然界中最清洁的可再生能源，人类是不会永远满足于低水平的能源利用方式。在开发风能上陷入困境的时候，需要从相反方向去探索新的方法，因为发展就是向自己的对立面转化，突破总是从最薄弱的环节开始的。垂直轴S 风轮机由于效率较低被水平轴翼型风轮机所否定。但是垂直轴S风轮机所具有的结构简单，不用调向的特点，是它的优势，如果再找到提高效率的方法，就能克服它的劣势，效率就是生命，效率高的垂直轴风力机就可以获得新生，这就是否定的否定。所以我们应该打破常规，向相反方向看一看，从相反方向去思考，探索新的开发能源的道路。S风轮机既可以做成垂直轴旋转，不用调向；也可以做成水平轴安装，相反方向的流体运动可以产生同一方向的旋转运动。因此，我们需要从简单的结构入手，利用简单的手段，解决复杂的能量转换问题。
本发明的目的在于提供一种简便的设备，能综合开发风能，波浪能、潮流能、海流能和河流的水能转化为可应用的机械能。
为解决上述问题，本发明的技术方案是由s型风轮机改进而来，S型风轮的结构是将一圆筒分割为二个相等的半圆柱片，把二个半圆柱片一正一反中间留一气流通道交错安装在两圆板之间，再安上转动轴就组成S型风轮机。
本发明是将一圆筒分割为六等分，备份为60°，每个风斗(水斗)由二块弧板组成，在二圆形板中间安装一转动轴，二块弧板安装在二圆板之间，二弧板的弦线与圆板的半径线构成等边三角形，安装时等边三角形沿半径线向内移动转动轴半径的距离，靠近转动轴里面的弧板固定在二圆板上，外面的弧板在其一端固定一小转动轴，安装在二圆板的边缘上，使其能作有限的摆动。在固定板和活动板之间安装一对拉伸弹簧，使可动弧板的活动受到限制。由于弹簧在安装时就有一定的拉力，当气流(或水流)的冲力小于或等于这个拉力时，活动叶片是不动的，当冲力大于弹簧的拉力时，活动板将张开一定角度，放走一部分气流(或水流)，由于弹簧的伸长与外力成正比，所以冲力与拉力是平衡的。在圆板的另一边，按相反方向安装另一个风斗(水斗)，同样将等边三角形沿半径线向内移动转动轴半径的距离，靠近转动轴里面的弧板，固定在二圆板上，外面的弧板在其一端固定转动轴，安装在二圆板的边缘上，在固定扳和活动板之间安装一对同样的拉伸弹簧。这种结构和S型风轮相同，凹面顺风而行，凸面比S型风轮尖，阻力较小，所以它的效率比S型风轮要高，可以把它叫做S型开放风斗(水斗)发动机。S型风轮机由彼此错开90度的二层风轮而成。S型开放风斗发动机由彼此错开60度的三层风斗组成，每个单位由4块圆板划分6 个等分，第一层占据1、4空间，第二层占据2、5空间，第三层占据3、6空间，每一层都由正、反二个风斗组成。S 型开放风斗风轮机和S型风轮机一样，在垂直轴安装情况下，风从任何方向吹来都产生同一效果，不用调向。当风速过大，风斗活动叶片张开一定角度，放走一部分风能，使旋转速度保持稳定，这就克服了风能在方向和速度的多变性，使它成为易于开发的能源。
S型风轮机没有得到广泛应用就在于它的效率较低，是什么原因使它的效率低呢？原来这种阻力差式风轮机转速较低，风遇到障碍物有绕行的特点，风能的大部分从风轮机两侧绕行，所以效率低，平行轴翼型风力机由于间距要大于风轮直径的10倍，虽然它的相对效率较高，但绝对效率仍然很低。s型开放风斗风轮机由于不受涡流的影响，风轮彼此间可以靠得很近，从一个风轮绕行的风能，将被邻近的风轮所利用。量变引起质变，1+1＞2，将许多S型开放风斗风轮机密集排成一排，用圆盘连杆机构联结为一整体，就可高效地利用风能，这种一字形排列方式，可以利用二个方向的风能；如果多种风机以L字形或十字形排列，就可以利用各个方向的风能。
S型风轮机，既能用垂直轴安装，也可以用水平轴安装。同样水平轴安装的s型开放风斗风轮机，在不调向的情况下，可以利用二个方向的风能或其他可再生能源。开发海洋能需把设备固定在海岸或把设备固定在两船之中，中间用浮体支撑。
波浪是由风引起的表层海水运动，也是最复杂最不稳定的运动。起伏的波浪实质是水粒子椭圆运动的表现。波浪能利用装置效率低是由于波浪运动的波长较长，小尺寸的利用设备，波浪就可以绕过去。利用波浪能和利用风能一样，只有采用密集的装置，才能得到高效率。根据波浪能的特点，采用水平轴设备开发比较适合，因为搭架可以较低，水轮彼此靠近，很容易用联轴器、离合器将分散的设备组合为大功率设备。利用s型开放水斗发动机无论波浪前涌后推上挤下压都能使它向同一方向转动。波浪小时，水斗活动叶片不打开；波浪能大时，水斗活动叶片打开一角度，放走一部分能量；使它转动稳定。在海岸和浅海处建立塔架作为支撑物，这是固定式利用方式，把利用设备安装在船体和浮体间，为浮动式，用浮动式设备可以开发远海和深海的波浪能。
潮流是由月亮和太阳的引力激发潮起潮落而形成的往复定向海水运动。现在利用方式主要采用潮流水车或涡轮机形式，但效率很低。采用s型开放水斗发动机，有规律排列联结为一整体，由于潮流流速较低，水流的冲力小于弹簧的拉力，活动叶片不能开启，湖流的能量全部落在水斗中被高效利用。
海流是由风引起的海水定向流动，海流有风海流和海底潜流之分。海流能的利用现在采用花环式水轮机，达种水轮机的结构和s型风轮机一样，只是用水平轴安装，许多花环式水轮机用联轴器联结为一整体，但由于效率低，没有得到实际应用。利用s型开放水斗发动机开发海流能，由于海流的速度比较低，水流的冲力也打不开活动叶片的角度，水流的力量集中在凹面才能找到出路，冲出机外的流速已经很缓慢了，所以它的效率比较高。
我国水能资源有6.8亿千瓦，可用筑拦河坝开发的为3.7 亿千瓦，剩下的3.1亿千瓦水能无法用现有的方法开发。采用S型开放水斗发动机开发定向的水流能，可将机座固定在河流两岸，许多S型开放水斗发动机用万向节联轴器联结在两岸机座上输出动力，或者一端固定河岸另一端固定河底采用垂直轴开发水能。“雅鲁藏布江日夜奔流忙”，水流能量没有得到利用，只能盲目流向大海。西藏具有水能资源2亿KW，用新的方式很容易把它们开发出来。
在《中国可再生能源发展战略研究丛书风能卷》第6页我国陆地(不考虑西藏和青海)风能资源储量值模拟值中， 10m高度为65.9亿KW，50m高度为150.0亿KW，70m高度为178.2亿KW，110M高度为218.7亿KW。
以机械能形式存在的可再生能源，风的蕴藏量最大，风离地面越高，风速越大，为了追求经济效益，就把塔架建得高高的，却忽略了地面风的利用。沙尘暴和农田作物倒伏都是近地面风造成的。用S型开放风斗发动机开发近地面风能，不仅能降低能源开发成本，还能减轻风所造成的灾害。
风不能用筑坝方式开发，用密集的S型开放风斗发动机组合体开发风能，相当于风坝作用。
我国沿海的海洋能的开发，将成为沿海各省的主要能量来源。我国的波浪能，相对比较弱，弱有弱的优点，突破总是从最薄弱的环节开始，波浪能弱比较容易开发，待积累了一定经验，开发出功率强大的波浪能利用设备，就可以出口占领欧美日本韩国和整个世界市场。
石油能源的中心在中东，可再生能源的中心在南半球的西风带和靠近南极大陆的东风带，西风带由于只有非洲和南美洲一点大陆其余都是海洋连成一片，没有陆地摩擦减速的作用，所以风大浪高。联合开发西风带风浪的能量，再转化为电能，把水分解为氢气和氧气，再用轮船运回国内。以电分解水制氢气，这是成熟的技术，氢气是未来的清洁能源，只有开发南半球风浪的能源，才能把氢能变为常规能源。
现在陆地矿藏的开采已接近尾声，未来矿藏的开发主要转向海洋资源的开发。开发海洋物质资源首先要开发海洋能源。先入为主，开发新大陆我们没有得到一寸土地，但是开发新能源，开发海洋，我们必须寸土必争，寸权必夺。
四、附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述：图1，S型开放风斗(水斗)的形状。将半径为R的圆筒分割为6等分，0为圆心，AB、CD、EF为三条互成60°的直径。取4份在同一直径AB上组成一正一反两个风斗(水斗)，⌒AC和⌒OC组成正向风斗(水斗)，⌒BD和⌒OD组成反向风斗(水斗)，ΔAOC和ΔBOD都是等边三角形。
图2，S 型开放风斗(水斗)的安装。在半径为R的二圆盘中心安装半径为
Figure GSB0000172214430000131
的转动轴，将等边ΔAOC和等边ΔBOD 分别向内平移
Figure GSB0000172214430000132
的距离，⌒OC和⌒OD固定在二圆盘中间，⌒AC和⌒BD分别在其一端A和B焊接转动轴r`，安装在二圆板之间，使其能摆动。
图3，控制弹簧的安装。在固定弧片⌒OC和活动弧片⌒ AC，与固定弧片⌒OD和活动弧片⌒BD之间，分别安装同样的拉伸弹簧，弹簧安装时要有一定的力度。(无论风从什么方向吹来，它都能定向旋转)。
图4，控制弹簧的作用。空气流(水流)冲击风斗(水斗)，由于凸凹面阻力的差异，产生了旋转运动，随着流体速度的增加，转速也跟着增加，当流体的冲击力大于弹簧的拉力，顺风的活动弧片被打开一个角度，放走一部分气流，气流越大，放走的也越多，这样就能保持转速的平稳，开放风斗(水斗)的实质就是它有一个活动弧片，可以按比例地放走一部分能量。
图5，S型开放风斗(水斗)发动机基本单位结构。S型开放风斗(水斗)发动机基本单位结构是由三层风斗(水斗)组成，四个圆板等距安装在同一根转动轴上，圆盘划分为6个等分，分别用1、2、3、4、5、6表示，第一层二个风斗(水斗)占据1、4空间，第二层二个风斗(水斗)占据2、5空间，第三层二个风斗(水斗)占据3、6空间，采用这种结构是为了转动的平稳。
图6、S型开放风斗(水斗)发动机垂直轴安装。S型开放风斗(水斗)发动机垂直轴安装的优越性在于它不用调向装置，风从任何方向吹来，它都能产生同一效果，另外它的变速装置和动力输出都接近地面，给维修和利用带来了方便。1、塔架，2、转动轴，3、磙动轴承，4、开放风斗，5、直齿轮输出，6、滑动轴承，7、斜齿轮输出，8、推力轴承。
图7，S型开放风斗(水斗)发动机垂直轴集成安装。单独一个S型开放风斗发动机效率并不高，在不改变结构的情况下，只要把同种垂直轴安装的风力机，彼此靠近排成一排，利用联动机构，把它们联接为和谐的整体，量变引起质变，效率的提高，完全是依靠集体的协作。一字形的排列，只能利用两个方向的风能，只有L形排列和十字形的排列才能利用各个方向的风能。
图8，S型开放风斗(水斗)发动机联动机构。S型开放风斗(水斗)发动机群以一字形间距为a进行排列，在每个发动机的上端都安装同半径的连动圆盘，在每个圆盘距圆心为b，钻同直径为d的孔，在一连动杆上相距为a数目与圆盘的数目相同，钻直径为d的孔，用直径为d的销轴穿过长杆和备个圆盘，就把机群联结为一个整体。
图9，S 型开放风斗(水斗)发动机水平轴安装。S型开放风斗(水斗)发动机水平轴安装，同样没有调向装置，可以利用两个相反方向的流体动能。它的塔架比较低，只要高于转轮的半径就能正常运转。水平轴安装的原动机，用联轴器和离合器连结各个方向放置的原动机，即可组成较大功率的发动机，又可利用离合器控制功率的变化。我国有大陆海岸线18000公里和岛屿海岸线13000公里，水平轴安装的原动机适合开发海岸的波浪能。另外水平轴安装的风力机，接近地面，可以减轻自然灾害和预防沙尘暴的发生。1.塔架，2.风斗(水斗)发动机，3.转动轴，4.轴承盒，5.联轴器，6.离合器。
图10，风能的重复利用。地球接收的太阳短波辐射能，大部分以长波辐射能的形式射向太空，只有2％的辐射能转换为风能，所以风能是很宝贵的自然资源。目前的利用率还很低，低的原因就在于不能重复利用。要提高风能转化效率，除了采用密集排列外，另一个办法就是重复利用。具体办法是将同样的风机密集排列成三排，风通过第一排风机，推动风机旋转，一部分转化为机械能，一部分流出机外，这一部分再推动第二排风机又产生一部分机械能后，其余部分再推动第三排风机，产生机械能后的气流排出风机外。将三部分机械能加在一起就能提高能源转化效率。如果风向改变，从相反的方向吹来，第一排变成第三排，第三排变成第一排，其结果还是一样。
五、具体实施方式
太阳的辐射能只有20亿分之一到达地球的大气层，地球接收的太阳短波辐射能，大部分以长波辐射能的形式射向太空；只有大约2％的辐射能转换为风能，所以风能是很宝贵的自然资源。目前的利用率还很低，低的原因就在于不能重复利用。要提高风能转化效率，除了采用密集排列外，另一个办法就是重复利用。具体办法是将同样的风机密集排列成三排，风通过第一排风机，推动风机旋转，一部分转化为机械能，一部分流出机外，这一部分再推动第二排风机又产生一部分机械能后，其余部分再推动第三排风机，产生机械能后的气流排出风机外。将三部分机械能加在一起就能提高能源转化效率。如果风向改变，从相反的方向吹来，第一排变成第三排，第三排变成第一排，其结果还是一样。
假定风能的效率是50％，这三次转化的总效率是 0.50+0.25+0.125＝0.875，就是87.5％。
假定风能的效率是40％，这三次转化的总效率是 0.40+0.24+0.144＝0.78.4，就是78.4％。
假定风能的效率是30％，这三次转化的总效率是 0.30+0.21+0.147＝0.657，就是65.7％。
事实上这种风机的效率不是常数，而是随着风速的增加而下降，这样才能在变动的流体中得到平稳的转动。第一排接受的气流较高，它的效率较低，第二排次之，第三排接受的气流速度最低，所以效率最高。假定这三排的效率分别是：30％、40％、50％，那么总效率将是：0.3+0.28+0.21＝0.79，就是：79％。
以上4种情况的总效率分别是：87.5％、78.4％、65.7％、 79％，都比59.3％要大。59.3％是贝兹极限，实践是捡验真理的唯一标准，贝兹极限能不能突破，只有实践才能找到答案。风不能用筑坝方法开发，但是用三排并列S型开放风斗发动机利用风能，相当于给风修筑了一道拦风坝，风经过拦风坝，大部分风能转化为旋转的机械能，只有一小部分风能随气流带走。这种风坝式开发方式，可以利用两个相反方向的风能，山口的地形给这种利用方式创造了有利条件。同时也可以抗击台风，减轻台风造成的灾害。
本发明属于原始创新，其最终目的在于用可再生能源代替常规能源的煤炭和石油，所以为自动控制开创了一个广阔天地。
背景技术参考书目
《水利能与海洋能及地热能技术与应用》
钱柏章 编写 科学出版社
《中国可再生能源发展战略研究丛书》
综合卷 风能卷 水能卷 中国电力出版社
《核能及新能源发电技术》
张晓东 杜云贵 邓永刚 编写 中国电力出版社
《风能开发利用》
郭新生 编写 化学工业出版社
《风力发电》
王承熙 张源 编写 中国电力出版社

Claims (1)

1.一种可再生能源发动机，其特征为：包括S型开放风斗单元，S型开放风斗单元包括两个风斗和两块圆板，每个风斗由两块弧板组成，两块圆板为平行安装且直径相等，且两块圆板的圆心的连线均垂直于两块圆板，一根转动轴以经过两块圆板的圆心的方式安装；对于两个风斗中的一个风斗，其两块弧板安装在两块圆板之间，该两块弧板的弦线与圆板的半径线构成等边三角形，安装时等边三角形沿圆板的半径线向内移动转动轴半径的距离，靠近转动轴的内侧弧板固定在两块圆板上，远离转动轴的外侧弧板在其一端固定一个小摆动轴，小摆动轴安装在圆板的边缘上，使外侧弧板能作有限的摆动，在内侧弧板和外侧弧板之间安装一对拉伸弹簧，使外侧弧板的活动受到限制，由于弹簧在安装时就有一定的拉力，当气流的冲力小于或等于这个拉力时，外侧弧板是不动的，当冲力大于弹簧的拉力时，外侧弧板将张开一定角度，放走一部分气流，由于弹簧的伸长与外力成正比，所以冲力与拉力是平衡的；对于两个风斗中的另一个风斗，其与所述一个风斗关于圆板的圆心以中心对称方式设置，S型开放风斗单元凹面顺风而行，凸面尖，阻力较小，效率高；所述可再生能源发动机包括S型开放风斗发动机，S型开放风斗发动机由彼此错开60度的三层S型开放风斗单元组成，其中相邻的两层S型开放风斗单元共用一个圆板。
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