FR3013029A1

FR3013029A1 -

Info

Publication number: FR3013029A1
Application number: FR1460536A
Authority: FR
Inventors: Zupeng Fang; Dan Fang; Yafeng Zhao; Lei Wang; Fang Fang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-11-08
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2015-05-15
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: FR3013029B1; US20150132151A1; CN104632509A; DE102014016254A1; AU2014218435A1

Abstract

La présente invention concerne le domaine du matériel hydraulique et concerne, en utilisant la loi de conversion de mouvement et l'équation de Bernoulli, une station génératrice constituée d'un tunnel hydrodynamique de surface à augmentation de vitesse (3) placé sur un bateau spécial ou une ville flottante en mer augmentant une vitesse d'écoulement naturelle de V1≤1 m/sec d'une source d'eau à une vitesse élevée de V2≥200 m/sec pour faire tourner une turbine 2 et entraîner un générateur 1 ; une centrale électrique constituée de la turbine 2 entraînant diverses machines de charge; et une station d'alimentation en eau constituée d'une sortie (6) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) reliée à un tube de remontée (26) ; les stations peuvent faire remonter l'eau de la mer de Bohai pour l'acheminer vers l'ouest en direction du désert du Taklamakan dans la province du Xinjiang sans utiliser d'autres dispositifs d'entraînement et pompes, ou faire remonter l'eau de l'océan atlantique pour l'acheminer vers l'est en direction du désert du Sahara en Afrique Du Nord, afin d'améliorer grandement les conditions climatiques mondiales. Par conséquent, la présente invention peut remplacer des grands barrages peu nombreux, pour convertir des dynamiques d'écoulement planes de larges rivières, de mers et d'océans en énergie inépuisable, économique, propre et durable, qui est un objectif majeur de la troisième révolution industrielle.

Description

STATION GÉNÉRATRICE DE SURFACE À AUGMENTATION DE VITESSE DE DÉBIT, CENTRALE ÉLECTRIQUE, STATION D'ALIMENTATION EN EAU ET VILLE FLOUANTE EN MER DOMAINE TECHNIQUE [1] La présente invention appartient au domaine du matériel hydraulique et utilise la loi de conversion de mouvement et l'équation de Bernoulli, une station génératrice constituée d'un tunnel hydrodynamique de surface à augmentation de vitesse 3 placé sur un bateau spécial ou une ville flottante en mer augmentant une vitesse d'écoulement naturelle de V151 m/sec d'une source d'eau à une vitesse élevée de V2k200 m/sec pour faire tourner une turbine 2 et entraîner un générateur 1; une centrale électrique constituée de la turbine 2 entraînant diverses machines de charge ; et une station d'alimentation en eau constituée d'une sortie 6 (ou à travers un collecteur d'entrée annulaire 22) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 reliée à un tube de remontée 26 ; les stations peuvent faire remonter l'eau de la mer de Bohai pour l'acheminer vers l'ouest en direction du désert du Taklamakan dans la province du Xinjiang sans utiliser d'autres dispositifs d'entraînement et pompes, ou faire remonter l'eau de l'océan atlantique pour l'acheminer vers l'est en direction du désert du Sahara en Afrique Du Nord, afin d'améliorer grandement les conditions climatiques mondiales. Par conséquent, la présente invention peut remplacer des grands barrages peu nombreux, pour convertir des dynamiques d'écoulement planes de larges rivières, de mers et d'océans en énergie inépuisable, économique, propre et durable, qui est un objectif majeur de la troisième révolution industrielle. ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION [2] Les turbines hydrauliques chinoises sont utilisées depuis des milliers d'années, elles représentent pour la plupart un seul type de machine à énergie hydraulique à écoulement radial utilisée dans l'exploitation agricole et l'irrigation, et de nombreuses turbines actuelles sont utilisées dans les montagnes avec source d'eau, qui est un symbole et qui fait la fierté de la civilisation ancestrale chinoise. [03] Les générateurs à turbine hydraulique à travers le monde sont très anciens. Il a été rapporté que l'ingénieur français Benoît Fourneyron inventa un générateur à turbine hydraulique d'une puissance de 50 KW en 1830, dont la vitesse de rotation était de 2300 tr/min et le rendement de plus de 80 %. [04] L'ingénieur américain James B Francis a le premier décrit un générateur à turbine hydraulique à écoulement radial, dont l'utilisation s'est très largement répandue et dont la hauteur de chute était de 10 à 100 m. La turbine Pelton, qui porte le nom de l'inventeur américain Lester A Pelton, est un dispositif à écoulement radial multilames, qui peut contenir une tuyère unique ou des tuyères multiples, et sa hauteur de chute peut atteindre 2000 m. [5] Dans les technologies actuelles, les sources d'eau des turbines hydrauliques utilisent toutes la pression statique de l'eau à altitude élevée comme sources d'énergie. Par exemple, à la page 307 du livre Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbo machinery, la hauteur de chute de la turbine Pelton est de 200 à 2000 m, la hauteur de chute de la turbine Francis turbine est de 50 à 700 m ; la hauteur de chute de la turbine diagonale est de 5 à 50 m, et la présente invention les convertit en vitesses du courant correspondantes (m/sec). RÉSUMÉ DE L'INVENTION [6] Le but de la présente invention est de fournir une station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, une centrale électrique, une station d'alimentation en eau et une ville flottante en mer. Les solutions techniques des présentes inventions sont : [7] une station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, une centrale électrique, une station d'alimentation en eau et une ville flottante en mer sont prévues, caractérisées en ce que : dans le cas d-'tine station génératrice, celle-ci comprend une centrale hydroélectrique à augmentation de vitesse à tunnel hydrodynamique avec une puissance spécifique unique de <1000 KW à >1000000-KW, un générateur (1) est entraîné par une turbine hydraulique (2) pour la station génératrice, une ou plusieurs sorties (6), d'un tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) augmentant une vitesse naturelle Vi51 m/sec d'écoulement d'eau sur le plan de rivière, de mer, d'océan jusqu'à V2>_200 m/sec, sont reliées à une entrée de source d'eau de la turbine hydraulique (2), une enveloppe transversale du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) présente une étanchéité de circonférence, une entrée (5) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est toujours en-dessous de la surface de l'eau et une section transversale F1 de l'entrée (5) est supérieure à une section transversale F2 de la sortie (6), et l'entrée (5) et la sortie (6) présentent un dispositif de réglage de l'ouverture locale radial ou en circonférence qui fait déplacer le générateur à une vitesse constante, la position de la sortie (6) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est dans le même plan que l'entrée 5 ou au-dessus ou en dessous de l'entrée 5, l'enveloppe transversale du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est ronde, carrée ou elliptique, une base d'installation (15) de la turbine hydraulique (2) est celle d'une ville flottante en mer ou d'un bateau spécial (4), l'entrée (5) et la sortie (6) de chaque tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) ont des portes respectives (16) et (17) qui peuvent être ouvertes, fermées et réglées, un axe longitudinal du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est linéaire, spirale dans le plan, spirale équiangulaire ou spirale non-équiangulaire, des plans différents présentent une inclinaison axiale, afin d'équilibrer les pressions de l'eau sur les côtés gauche et droit de la ville flottante en mer ou du bateau spécial (4), deux centrales hydroélectriques doivent être installées, lorsque la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) est relié à une tour pilier sous-marine (9) de manière fixe, un ou plusieurs tunnels hydrodynamiques à augmentation de vitesse (3) sont disposés dans une direction radiale de chaque turbine hydraulique (2), lorsque la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) tourne autour d'un axe de la tour pilier sous- marine (9) pour s'adapter à la direction d'écoulement de l'eau, chaque turbine hydraulique (2) est équipée d'un tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3), à ce moment là, une partie de poids dans la partie inférieure de la ville flottante en mer ou du bateau spécial (4) est reliée à la partie supérieure de la tour pilier sous-marine (9) par l'intermédiaire d'un roulement à billes géant et mobile par rapport à un axe (10) et, afin d'équilibrer le battement des vagues et d'augmenter la stabilité de l'inclinaison bâbord et tribord du bateau, le bâbord et le tribord disposent d'un bateau spécial (4), une ville flottante en mer ou un bateau spécial (4) géant pouvant ainsi être habité par des êtres humains et étant doté d'installations agricoles, industrielles et commerciales ; la turbine hydraulique (2) est une turbine hydraulique verticale ou horizontale, la turbine hydraulique (2) utilise des turbines Pelton (comprenant des turbines à tuyère unique ou à tuyères multiples) dont les vitesses du courant de sortie du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse à pression dynamique de l'écoulement de l'eau (3) peuvent atteindre respectivement 60 à 120 m/sec, des turbines Francis avec une vitesse du courant entre 20 et 117 m/sec, des turbines Diagonal avec une vitesse du courant entre 20 et 117 m/sec, et des turbines bulbes et des turbines de type s standard avec une vitesse du courant entre 5 et 32 m/sec ; dans le cas de la station génératrice, un arbre de turbine de la turbine hydraulique (2) entraîne le générateur, dans le cas de la centrale électrique, l'arbre de turbine de la turbine hydraulique (2) entraîne diverses machines de charge, et dans le cas de la station d'alimentation en eau, la sortie (6) (ou à travers un collecteur d'entrée annulaire 22) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est reliée à un tube de remontée (26) pour remonter et déverser de l'eau dans un lit de rivière de dérivation (27) ; lorsque la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) est équipé de groupes générateurs à turbine multiples, chaque groupe turbogénérateur est disposé autour d'un centre comme un cercle, un tuyau d'entrée (24) de chaque turbine hydraulique (2) est relié au collecteur d'entrée annulaire (22) dans une direction radiale de celui-ci, un côté extérieur de celui-ci est relié au tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) à travers la sortie (6) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3), et l'effluent de chaque turbine hydraulique (2) est rejeté dans un tube annulaire (rainure) (23) à partir de son propre tube d'évacuation (rainure) (25) ou rejeté dans une surface d'eau libre. [08] Pour ce qui est des stations génératrices à turbine multiples, le nombre des turbines hydrauliques (2) et des générateurs (1) de celles-ci peut être multiple ou de plusieurs douzaines ; et un système de transformation/stockage de l'énergie auquel une centrale électrique appartient est prévu. [09] Le matériau du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) comprend une structure en acier, une feuille d'acier composite ou monocouche, un plastique industriel et un alliage d'aluminium. [10] Un dispositif de freinage circonférentiel de la ville flottante en mer ou du bateau spécial (4) comprend un moteur d'entraînement avec une source d'énergie indépendante (diesel ou moteur avec une alimentation en énergie indépendante), où le moteur d'entraînement entraîne un réducteur (ou une paire de turbines) auto-bloquant dont l'arbre lent entraîne deux extrémités d'un tambour de câble métallique (11) à enrouler sur un bord extérieur de la tour pilier sous-marine (9) de manière multi-circonférentielle, et le dispositif de freinage circonférentiel reçoit des signaux de direction d'écoulement pour positionner la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) dans une certaine direction. [11] Le roulement radial (10) est fixé à un bord extérieur de la tour pilier (9) à partir d'un diamètre intérieur d'un anneau intérieur (12), un diamètre extérieur de celui-ci et un diamètre intérieur d'un anneau intermédiaire (13) sont espacés l'un de l'autre, le roulement peut se déplacer vers le haut et vers le bas, un diamètre extérieur de l'anneau intermédiaire (13) est une sphère convexe, et s'accouple à l'anneau intérieur (12) d'un anneau extérieur (14) présentant une sphère concave, et un diamètre extérieur de l'anneau extérieur (14) est fixé à la base d'installation (15). [12] La plate-forme du bâbord et du tribord de la ville flottante en mer ou du bateau spécial (4) et la coque du bateau sont soudés ensemble, ou sont connectés ensemble en utilisant une charnière de groupe, et une liaison entre la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) et la tour pilier (9) est une liaison en mode flexible ou en mode fixe avec le roulement radial à rotule (10). [13] Dans le cas d'une ville flottante en mer ou d'un bateau spécial flottant, la ville flottante en mer ou le bateau spécial est équipé d'un ensemble d'hélices de bateau entraîné autrement et de son dispositif de transmission de puissance, d'un groupe pilier de sol sous-marin (19) relié à une chaîne d'ancre (21) et d'une turbine d'alimentation en énergie mobile de phare reliée à un câble de distribution sous-marin. Effets bénéfiques de la présente invention : [14] La présente invention appartient à l'énergie verte et est un projet de développement durable très étendu et stockant davantage d'énergie ; tant que les rivières couleront et que la lune tournera autour de la terre, une telle source d'énergie sera sans fin et inépuisable ; lorsque la densité de population terrestre sera trop élevée, la migration vers les villes flottantes en mer disposant du dispositif de la présente invention sur la mer constituera une option intéressante ; même s'il s'agit d'un bateau professionnel du dispositif spécial de la présente invention, il peut alimenter en énergie la terre par l'intermédiaire d'un câble sous-marin. [15] Si l'on compare aux stations génératrices hautes dépendantes du niveau, à grande chute et de barrage, la présente invention représente un faible investissement en termes de structure du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3), si un bateau spécial de la présente invention est équipé de deux générateurs de 700 MW, en supposant que son déplacement est de 40 000 tonnes, le coût global sera seulement de 400 millions de yuans si l'on compte 10 000 yuans/tonne, alors que la station d'alimentation en eau est plus économique puisqu'elle n'a besoin ni de turbines ni de pompes. [16] La présente invention n'a pas besoin d'établir des barrages verticaux, les éléments principaux de l'équipement de la technique antérieure peuvent être utilisés comme la turbine hydraulique haute puissance et le générateur, et il est très probable que sa mise en oeuvre étendue évitera des guerres pour l'énergie. [17] Par exemple, le bateau spécial (4) est équipé de deux turbines Francis à axe vertical de 200 MW en parallèle, leur diamètre de rotation est de 5 m, la hauteur de pression d'eau est de 110 m et la capacité totale installée est de 400 MW. Si 24 unités de 700 MW ont été installées, la capacité totale installée peut atteindre la capacité totale du Barrage des Trois-Gorges et les groupes générateurs à turbine multiples de la ville flottante en mer conformément à la présente invention peuvent satisfaire les exigences ci-dessus.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS ANNEXÉS - La figure 1 représente un bateau spécial ou une ville flottante en mer à augmentation de vitesse à tunnel hydrodynamique linéaire d'unité symétrique d'une centrale hydroélectrique à deux bases ; - La figure 2 représente un bateau spécial ou une ville flottante en mer à augmentation de vitesse hélicoïdal spirale équiangulaire ou spirale non-équiangulaire d'une centrale hydroélectrique à base unique ; - La figure 3 représente un bateau spécial ou une ville flottante en mer à augmentation de vitesse à tunnel hydrodynamique linéaire multidirectionnel d'une centrale hydroélectrique à base unique ; - La figure 4 est une vue en coupe partielle d'un bateau spécial 4, d'une tour pilier sous- marine 9, d'un groupe pilier de sol sous-marin 19 et d'une chaîne d'ancre 21; - La figure 5 est une vue en coupe d'une installation transversale d'une turbine hydraulique 2 et d'un générateur 1; - La figure 6 est une vue partielle d'un ensemble plan d'une ville flottante en mer en particulier une ville flottante en mer de groupes générateurs à turbine hydraulique multiples , et - La figure 7 est une station d'alimentation en eau du bateau spécial ou de la ville flottante en mer. Dans les figures : 1 Générateur ; 2 Turbine hydraulique ; 3 Tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse ; 4 Bateau spécial ou ville flottante en mer ; 5 Entrée de tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse ; 6 Sortie de tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse ; Vue en coupe du générateur ; 8 Vue en coupe d'une turbine hydraulique ; 9 Tour pilier sous-marine ; 10 Roulement radial géant ; 11 Câble métallique d'un dispositif de freinage circonférentiel ; 12 Anneau intérieur ; 13 Anneau intermédiaire ; 14 Anneau extérieur ; 15 Base d'installation de la turbine hydraulique ; 16 Porte réglée, ouverte/fermée de l'entrée du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) ; 17 Porte réglée, ouverte/fermée de la sortie du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) ; 18 Gouvernail de queue ; 19 Groupe pilier de sol sous-marin Sol sous-marin ; 21 Chaîne d'ancre marine ; 22 Collecteur d'entrée annulaire ; 23 Tube d'évacuation annulaire (rainure) ; 20 24 Tuyau d'entrée ; Tube d'évacuation (rainure) ; 26 Tube de remontée ; 27 Lit de rivière de dérivation ; H Hauteur de remontée de l'eau.

25 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES MODES DE RÉALISATION [18] La présente invention est décrite de manière plus détaillée en se référant aux dessins annexés et aux modes de réalisation. [19] Comme cela est représenté sur les figures 1 à 7. [20] Une centrale hydroélectrique, en particulier une centrale hydroélectrique à pression dynamique de rivière, de mer ou d'océan, est prévue, caractérisée en ce que les éléments de base d'une centrale hydroélectrique à augmentation de vitesse à tunnel hydrodynamique avec une puissance spécifique unique de <1000 KW à >1000000 KW comprennent un générateur 1 et une turbine hydraulique 2, une ou plusieurs sorties 6, d'un tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 augmentant une vitesse naturelle Vin m/sec d'écoulement d'eau sur le plan de rivière, de mer, d'océan jusqu'à V2>_200 m/sec, sont placées à une entrée de source d'eau de la turbine hydraulique 2, une enveloppe transversale du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 présente une étanchéité de circonférence, une entrée 5 du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 est toujours en-dessous d'une surface de l'eau et une section transversale F1 de l'entrée (5) est bien supérieure à une section transversale F2 d'une sortie (6). L'entrée 5 et la sortie 6 présentent un dispositif de réglage de l'ouverture locale radial ou en circonférence qui fait déplacer le générateur à une vitesse constante, la position de la sortie 6 du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 peut être dans le même plan que l'entrée 5 ou au-dessus ou en dessous de l'entrée 5. L'enveloppe transversale du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 est ronde, carrée ou elliptique. Une base d'installation 15 de la turbine hydraulique 2 est celle d'une ville flottante en mer ou d'un bateau spécial 4, l'entrée 5 et la sortie 6 de chaque tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 ont des portes respectives 16 et 17 qui peuvent être ouvertes, fermées et réglées, un axe longitudinal du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 peut être linéaire, spirale dans le plan, spirale équiangulaire ou spirale non- équiangulaire, des plans différents présentent une inclinaison axiale. Afin d'équilibrer les pressions de l'eau sur les côtés gauche et droit de la ville flottante en mer ou du bateau spécial 4, des unités doubles sont préférées, lorsque la ville flottante en mer ou le bateau spécial 4 est relié à une tour pilier sous-marine 9 de manière fixe, un ou plusieurs tunnels hydrodynamiques à augmentation de vitesse 3 dans une direction d'écoulement de l'eau sont disposés dans une direction radiale de chaque turbine hydraulique 2, lorsque la ville flottante en mer ou le bateau spécial 4 peut tourner autour d'un axe de la tour pilier sous-marine 9 pour s'adapter à la direction d'écoulement de l'eau, chaque turbine hydraulique 2 est équipée d'un tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3, à ce moment là, une partie de poids dans la partie inférieure de la ville flottante en mer ou du bateau spécial 4 est reliée à la partie supérieure de la tour pilier sous-marine 9 par l'intermédiaire d'un roulement à billes géant et mobile par rapport à un axe 10 et, afin d'équilibrer le battement des vagues et d'augmenter la stabilité de l'inclinaison bâbord et tribord du bateau, le bâbord et le tribord disposent d'un bateau spécial 4 possédant un tirant d'eau, le plus grand pouvant avoir une superficie de plusieurs kilomètres carrés et pouvant être habité par des êtres humains et comprend une ville flottante en mer 4 dotée d'installations agricoles, industrielles et commerciales ; la présente invention est applicable à des turbines hydrauliques verticales ou horizontales, par exemple, des turbines Pelton (comprenant des turbines à tuyère unique ou à tuyères multiples) dont les vitesses du courant de sortie du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse à pression dynamique de l'écoulement de l'eau 3 peuvent atteindre respectivement 60 à 120 m/sec, des turbines Francis et des turbines diagonales avec une vitesse du courant entre 20 et 117 m/sec, et des turbines bulbes et des turbines de type s standard avec une vitesse du courant entre 5 et 32 m/sec ; dans le cas de la station génératrice, un arbre de turbine entraîne le générateur, dans le cas de la centrale électrique, l'arbre de turbine entraîne diverses machines de charge, et dans le cas de la station d'alimentation en eau, la sortie 6 (ou à travers un collecteur d'entrée annulaire 22) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 est reliée à un tube de remontée 26 pour remonter et déverser de l'eau dans un lit de rivière de dérivation 27. Par exemple, l'eau de la mer de Bohai est remontée pour l'acheminer vers l'ouest en direction du désert du Taklamakan dans la province du Xinjiang. [21] Dans le cas d'une ville flottante en mer ou d'un bateau spécial flottant, la ville flottante en mer ou le bateau spécial est équipé d'un ensemble d'hélices de bateau entraîné autrement et de son dispositif de transmission de puissance, d'un groupe pilier de sol sous-marin 19 relié à une chaîne d'ancre 21 et d'une turbine d'alimentation en énergie mobile de phare reliée à un câble de distribution sous-marin. [22] Lorsque le bateau spécial est équipé de groupes générateurs à turbine multiples, chaque groupe turbogénérateur est disposé autour d'un centre comme un cercle, un tuyau d'entrée 24 de chaque turbine hydraulique est relié au collecteur d'entrée annulaire 22 dans une direction radiale de celui-ci, un côté extérieur de celui-ci est relié au tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 à travers la sortie 6 du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3, et l'effluent de chaque turbine hydraulique 2 est rejeté dans un tube annulaire (rainure) 23 à partir de son propre tube d'évacuation (rainure) 25 ou rejeté dans une surface d'eau libre, la ville flottante en mer étant dotée des installations. [23] Pour ce qui de la station génératrice à turbine de la ville flottante en mer, le nombre des turbines hydrauliques 2 et des générateurs 1 de celles-ci peut être multiple ou de plusieurs douzaines ; et un système de transformation/stockage de l'énergie auquel une centrale électrique appartient est prévu. [24] Le matériau du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 comprend une structure en acier, une feuille d'acier composite ou monocouche, un plastique industriel et un alliage d'aluminium. [25] Un mode de transmission d'un dispositif de freinage circonférentiel de la ville flottante en mer ou du bateau spécial 4 peut être un moteur d'entraînement avec une source d'énergie indépendante (diesel ou moteur avec une alimentation en énergie indépendante), où le moteur d'entraînement entraîne un réducteur (comme une paire de turbines) auto-bloquant dont l'arbre lent entraîne deux extrémités d'un tambour de câble métallique 11 à enrouler sur un bord extérieur de la tour pilier sous-marine 9 de manière multi-circonférentielle, et le dispositif de freinage circonférentiel reçoit des signaux de direction d'écoulement pour positionner la ville flottante en mer ou le bateau spécial 4 dans une certaine direction. [26] Le roulement radial 10 est fixé à un bord extérieur de la tour pilier 9 à partir d'un diamètre intérieur d'un anneau intérieur 12, un diamètre extérieur de celui-ci et un diamètre intérieur d'un anneau intermédiaire 13 sont espacés l'un de l'autre, le roulement peut se déplacer vers le haut et vers le bas, un diamètre extérieur de l'anneau intermédiaire 13 est une sphère convexe, et s'accouple à l'anneau intérieur 12 d'un anneau extérieur 14 présentant une sphère concave, et un diamètre extérieur de l'anneau extérieur 14 est fixé à la base d'installation 15. [27] Une liaison entre la plate-forme du bâbord et du tribord de la ville flottante en mer ou du bateau spécial et la coque du bateau peut être un ensemble soudé ou peut être un joint articulé de groupe, sa liaison avec la tour pilier 9 peut être une liaison avec le roulement radial à rotule 10 ou peut être un mode rigide, et le nombre et la position de la tour pilier 9 sont réglés de manière appropriée. [28] Dans le cas d'une ville flottante en mer ou d'un bateau spécial flottant, la ville flottante en mer ou le bateau spécial est équipé d'un ensemble d'hélices de bateau entraîné autrement et de son dispositif de transmission de puissance, d'un groupe pilier de sol sous-marin 19 relié à une chaîne d'ancre 21 et d'une turbine d'alimentation en énergie mobile de phare reliée à un câble de distribution sous-marin. Principe de l'invention [29] Un des principes de la présente invention est l'utilisation de l'équation de Bernoulli sur l'hydrodynamique et de la loi de conversion de mouvement <Pour les détails, voir la loi de conversion de mouvement (loi de conversion de mouvement F1V1=F2V2=const) dans le document WIND TURBINE AND WIND p19 écrit par E.M.FATEEV> pour augmenter une vitesse naturelle Vin m/sec de l'eau dans un état d'advection jusqu'à un niveau correspondant d'une hauteur de pression hydrostatique de diverses turbines dans les technologies actuelles, c'est-à-dire, V2=10-200 m/sec, et l'expression ultime de la loi est F1V1=F2V2=une constante, où, dans l'équation : FiV1 désigne la section transversale et la vitesse du courant de l'entrée(5) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitessew, F2V2 désigne la section transversale et la vitesse du courant de la sortie(6) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (1), et l'équation indique que la masse d'eau m sur chaque section du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse 3 est égale, alors que l'énergie cinétique E=12mv2 n'est pas la même. [30] L'équation de conversion d'une vitesse de la pression dynamique de l'eau V et d'une hauteur de pression statique est bien connue, à savoir, V=f2-gh, dans laquelle h désigne la hauteur de pression statique, g désigne une accélération d'un corps en chute libre 9,81 m/sec2, et il possible de savoir grâce à l'équation, si la surface de l'eau du réservoir d'eau de la centrale hydroélectrique des Trois-Gorges est à 176 m de hauteur et que sa chute nette est de 120 m, sa vitesse est de 48 m/sec. [31] L'énergie hydroélectrique et l'énergie éolienne appartiennent toutes les deux au domaine d'application de la mécanique des fluides, ainsi la puissance par unité de surface de leurs disques actuateurs est proportionnelle à la vitesse V3, à la différence que les valeurs de densité p sont différentes, la densité de l'eau est p=1000 kg/m3, la densité de l'air est de 1,25 kg/m 3 et donc le poids spécifique de l'eau est 32 3'113=800 fois celui de l'air. 1.25 Étant donné que la surface de la terre est constituée majoritairement d'océans, que la lune continue à influencer relativement les marées océaniques et que les réserves des réservoirs d'eau élevés de rivières sont limitées, le développement de l'énergie marémotrice représente donc un élément majeur dans le développement des énergies vertes et doit être une priorité de la troisième révolution industrielle. [32] La centrale hydroélectrique à pression dynamique de rivière, de mer, de lac et d'océan dans la présente invention est caractérisée en ce que, en utilisant la loi de conversion de mouvement, les éléments de base de la centrale hydroélectrique à pression dynamique de rivière, de mer, de lac et d'océan comprennent un générateur 1 et une turbine hydraulique 2, un ou plusieurs tunnels hydrodynamiques à augmentation de vitesse 3, augmentant une vitesse naturelle Vi51 m/sec d'eau vive plate dans la rivière, le lac, la mer, l'océan jusqu'à V2k200 m/sec, sont placés au niveau d'une entrée de source d'eau de la turbine hydraulique 2, un incrément de leur énergie cinétique de sortie/d'entrée est 1=(-11)2, comme le nombre 1=2002=40000 fois, et elle peut remplacer largement les grands barrages peu nombreux, faisant de l'advection étendue des marées océaniques et dynamiques une source d'énergie inépuisable économique, propre et durable qui est un objectif majeur de la troisième révolution industrielle. [33] La solution optimale pour la mise en oeuvre de la présente invention est l'utilisation de turbines hydrauliques et de générateurs avancés dont la capacité de la machine unique peut atteindre 700 MW actuellement dans la technique antérieure en tant que dispositif d'entraînement de base, l'utilisation de la conception et de la fabrication du bateau océanique comme base, la mise en collaboration des industries de production et de distribution d'énergie et la prise en considération de la mission de la troisième révolution industrielle en tant que force motrice, qui doit être fortement soutenue par les gouvernements du monde entier. Notre amour pour les générations futures à travers le monde rendra la tâche plus facile et permettra une application étendue grâce aux efforts conjoints des partenaires. L'inventeur ne ménagera pas ses efforts pour participer aux travaux connexes de conception, de recherche et de développement.

Claims

REVENDICATIONS1. Station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, centrale électrique, station d'alimentation en eau et ville flottante en mer, caractérisées en ce que, dans le cas de la station génératrice, celle-ci comprend une centrale hydroélectrique à augmentation de vitesse à tunnel hydrodynamique avec une puissance spécifique unique de <1000 KW à >1000000 KW, dans lesquelles un générateur (1) entraîne une turbine hydraulique (2) pour la station génératrice, une ou plusieurs sorties (6), d'un tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) augmentant une vitesse naturelle ViS.1 m/sec d'écoulement d'eau sur le plan de rivière, de mer, d'océan jusqu'à V2k200 m/sec, sont reliées à une entrée de source d'eau de la turbine hydraulique (2), une enveloppe transversale du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) présente une étanchéité de circonférence, une entrée (5) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est toujours en-dessous de la surface de l'eau et une section transversale F1 de l'entrée (5) est supérieure à une section transversale de la sortie (6) F2, l'entrée (5) et la sortie (6) présentent un dispositif de réglage de l'ouverture locale radial ou en circonférence qui fait déplacer le générateur à une vitesse constante, la position de la sortie (6) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est dans le même plan que l'entrée (5) ou au-dessus ou en dessous de l'entrée (5), l'enveloppe transversale du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est ronde, carrée ou elliptique, une base d'installation (15) de la turbine hydraulique (2) est celle d'une ville flottante en mer ou d'un bateau si tial (4), l'entrée (5) et la sortie (6) de chaque tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) ont des portes respectives (16) et (17) qui peuvent être ouvertes, fermées et réglées, un axe longitudinal du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est linéaire, spirale dans le plan, spirale équiangulaire ou spirale non-équiangulaire, des plans différents présentent une inclinaison axiale, afin d'équilibrer les pressions de l'eau sur les côtés gauche et droit de la ville flottante en mer ou du bateau spécial (4), la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) doit être équipéde deux centrales hydroélectriques ; lorsque la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) est relié à une tour pilier sous-marine (9) de manière fixe, un ou plusieurs tunnels hydrodynamiques à augmentation de vitesse (3) sont disposés dans une direction radiale de chaque turbine hydraulique (2), lorsque la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) tourne autour d'un axe de la tour pilier sous-marine (9) pour s'adapter à la direction d'écoulement de l'eau, chaque turbine hydraulique (2) doit être équipée d'un tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3), à ce moment là, une partie de poids dans la partie inférieure de la ville flottante en mer ou du bateau spécial (4) est reliée à la partie supérieure de la tour pilier sous-marine (9) par l'intermédiaire d'un roulement à billes géant et mobile par rapport à un axe (10) et, afin d'équilibrer le battement des vagues et d'augmenter la stabilité de l'inclinaison bâbord et tribord du bateau, le bâbord et le tribord disposent d'un bateau spécial (4), une ville flottante en mer ou un bateau spécial (4) géant pouvant ainsi être habité par des êtres humains et disposant d'installations agricoles, industrielles et commerciales ; la turbine hydraulique (2) est une turbine hydraulique verticale ou horizontale, la turbine hydraulique (2) utilise des turbines Pelton (comprenant des turbines à tuyère unique ou à tuyères multiples) dont les vitesses du courant de sortie du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse à pression dynamique de l'écoulement de l'eau (3) atteignent 60 à 120 m/sec, des turbines Francis et des turbines diagonales avec une vitesse du courant entre 20 et 117 m/sec, et des turbines bulbes ou des turbines de type s standard avec une vitesse du courant entre 0,5 et 32 m/sec ; dans le cas de la station génératrice, un arbre de turbine de la turbine hydraulique (2) entraîne le générateur, dans le cas de la centrale électrique, l'arbre de turbine de la turbine hydraulique (2) entraîne diverses machines de charge, et dans te cas de la station d'alimentation en eau, la sortie (6) (ou à travers un collecteur d'entrée annulaire (22)) du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) est reliée à un tube de remontée (26) pour remonter et déverser de l'eau dans un lit de rivière de dérivation (27) ; dans le cas où la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) est équipé de groupes générateurs à turbine multiples, chaque groupe turbogénérateur est disposéautour d'un centre comme un cercle, un tuyau d'entrée (24) est relié au collecteur d'entrée annulaire (22) dans une direction radiale de celui-ci pour chaque turbine hydraulique (2), un côté extérieur de celui-ci est relié au tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) à travers la sortie (6) du tunee4--1,przlrodynamique à augmentation de vitesse (3), et l'effluent de chaque turbine hydraulique (2) est rejeté dans un tube annulaire (rainure) (23) à partir de son propre tube d'évacuation (rainure) (25) ou rejeté dans une surface d'eau libre.
2. Station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, centrale électrique, station d'alimentation en eau et ville flottante en mer selon la revendication 1, caractérisées en ce que, pour des stations génératrices à turbine multiples, le nombre des turbines hydrauliques (2) et des générateurs (1) peut être multiple ou de plusieurs douzaines et un système de transformation/stockage de l'énergie auquel une centrale électrique appartient est fourni.
3. Station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, centrale électrique, station d'alimentation en eau et ville flottante en mer selon la revendication 1, caractérisées en ce que, le matériau du tunnel hydrodynamique à augmentation de vitesse (3) comprend une structure en acier, une feuille d'acier composite ou ,monocouche, un plastique industriel ou un alliage d'aluminium.
4. Station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, centrale électrique, station d'alimentation en eau et ville flottante en mer selon la revendication 1, caractérisées en ce que, un dispositif de freinage circonférentiel de la ville flottante en mer ou du bateau spécial (4) comprend un moteur d'entraînement avec une source d'énergie indépendante (diesel ou moteur avec une alimentation en énergie indépendante), où le moteur d'entraînement entraîne un réducteur (comme une paire de turbines) auto-bloquant dont l'arbre lent entraîne deux extrémités d'un tambour de câble métallique (11) à enrouler sur un bord extérieur de la tour pilier sous-marine (9p de manière multi-circonférentielle, et le dispositif de freinage circonférentiel reçoit dessignaux.de direction d'écoulement pour positionner la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) dans une certaine direction.
5. Station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, centrale électrique, station d'alimentation en eau et ville flottante en mer selon la revendication 1, caractérisées en ce que, le roulement radial (10) est fixé à un bord extérieur de la tour pilier (9) à partir d'un diamètre intérieur d'un anneau intérieur (12), un diamètre extérieur de celui-ci et un diamètre intérieur d'un anneau intermédiaire (13) sont espacés l'un de l'autre, le roulement peut se déplacer vers le haut et vers le bas, un diamètre extérieur de l'anneau intermédiaire (13) est une sphère convexe, et s'accouple à l'anneau intérieur (12) d'un anneau extérieur (14) présentant une sphère concave, et un diamètre extérieur de l'anneau extérieur (14) est fixé à la base d'installation (15).
6. Station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, centrale électrique, station d'alimentation en eau et ville flottante en mer selon la revendication 1, caractérisées en ce que, la plate-forme du bâbord et du tribord de la ville flottante en mer ou du bateau spécial (4) et la coque du bateau sont soudés ensemble, ou sont connectés ensemble en utilisant une charnière de groupe, et une liaison entre la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) et la tour pilier (9) est une liaison en mode flexible ou en mode fixe avec le roulement radial à rotule (10).
7. Station génératrice de surface à augmentation de vitesse de débit, centrale électrique, station d'alimentation en eau et ville flottante en mer selon la revendication 1, dans lesquelles, dans le cas d'une ville flottante en mer ou d'un bateau spécial flottant, la ville flottante en mer ou le bateau spécial (4) est équipé d'un ensemble d'hélices de bateau entraîné autrement et de son dispositif de transmission de puissance, d'un groupe pilier de sol sous-marin (19) relié à une chaîne d'ancre (21) et d'une turbine d'alimentation en énergie mobile de phare reliée à un câble de distribution sous-marin.