RU183125U1 - HYDRO POWER PLANT - Google Patents
HYDRO POWER PLANT Download PDFInfo
- Publication number
- RU183125U1 RU183125U1 RU2017142856U RU2017142856U RU183125U1 RU 183125 U1 RU183125 U1 RU 183125U1 RU 2017142856 U RU2017142856 U RU 2017142856U RU 2017142856 U RU2017142856 U RU 2017142856U RU 183125 U1 RU183125 U1 RU 183125U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- radiator
- conduit
- hydropower
- storage tank
- Prior art date
Links
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- DUPIXUINLCPYLU-UHFFFAOYSA-N barium lead Chemical compound [Ba].[Pb] DUPIXUINLCPYLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Гидроэнергетическая установка относится к гидроэнергетике и может быть использована для преобразования энергии волн или течения в реках для получения электроэнергии.A hydropower plant refers to hydropower and can be used to convert wave energy or currents in rivers to produce electricity.
Использование предлагаемого устройства позволит увеличить к.п.д. вырабатываемого электрического тока.Using the proposed device will increase the efficiency generated electric current.
Гидроэнергетическая установка представляет собой водяной накопительный резервуар с напорным водоводом, в котором преобразователь энергии выполнен в виде гидродинамического излучателя пластинчатого типа, а перед излучателем установлен щелевой направляющий аппарат соосно пластинчатому излучателю, причем установка снабжена несколькими дополнительными последовательными щелевыми направляющими аппаратами с гидродинамическими излучателями пластинчатого типа, расположенными по напорному водоводу. Водяной накопительный резервуар имеет сужающийся канал, являющийся концентратором потока воды, выполненный в виде двух конфузорных отражателей. Попадая на лезвие излучателя, струя жидкости срывается и образует кавитационные вихри, которые пульсируя, движутся вниз по течению водовода, схлопываются и генерируют импульсы давлений. Эти импульсы воздействуют на пьезоэлементы, расставленные вдоль водовода за защитным эластичным покрытием и за счет прямого пьезоэлектрического эффекта снимается электрический потенциал. 2 з.п., 3 ил. The hydropower installation is a water storage tank with a pressure conduit in which the energy converter is made in the form of a plate-type hydrodynamic radiator, and a slot guide device is installed in front of the radiator coaxially to the plate radiator, and the installation is equipped with several additional consecutive slot-type guide devices with plate-type hydrodynamic radiators located on the pressure head conduit. The water storage tank has a tapering channel, which is a concentrator of the water flow, made in the form of two confuser reflectors. Getting on the blade of the emitter, the liquid jet breaks off and forms cavitation vortices, which pulsate, move downstream the water duct, collapse and generate pressure pulses. These pulses act on the piezoelectric elements placed along the conduit behind the protective elastic coating and, due to the direct piezoelectric effect, the electric potential is removed. 2 cp, 3 ill.
Description
Полезная модель относится к гидроэнергетике и может быть использована для преобразования энергии волн или течения в реках для получения электроэнергии.The utility model relates to hydropower and can be used to convert wave energy or currents in rivers to produce electricity.
Известны устройства для преобразования течения воды или волн приливов в электрический потенциал с использованием различных механических приводов (рычаги, поршни, турбины и др.). Например: а.с. №178338.Known devices for converting the flow of water or tidal waves into electrical potential using various mechanical drives (levers, pistons, turbines, etc.). For example: A.S. No. 178338.
Недостатки таких устройств в том, что в этих приводах происходят большие потери энергии и у подобных устройств очень низкий коэффициент полезного действия (к.п.д.).The disadvantages of such devices are that in these drives there are large energy losses and such devices have a very low efficiency (efficiency).
Известны устройства и установки получения гидроэнергии без различных механических преобразователей, например, с использованием пьезоэлементов (а.с. №7208297, бюл. №4 от 30.01.86 г; а.с. №1209917, бюл. №5 от 07.02.86 г.). Серьезной задачей для подобных устройств является генерирование переменных давлений в жидкости. В устройстве по а.с. №1209917 возникновение пульсаций давления предлагается осуществлять за счет подачи питания на модулирующие пьезоэлементы. Данное устройство данное устройство принято нами за прототип. Недостатки прототипа следующие: в прототипе последовательно используется обратный пьезоэлектрический эффект, при котором к модулирующим элементам прикладывается переменные электрические потенциалы и они, изменяя свои геометрические размеры, создают в жидкости переменное давление. В дальнейшем, предполагается что это переменное давление создает на пьезоэлементах прямой пьезоэлектрический эффект и приводит к разности потенциалов на пьезоэлементах в полости водовода. Однако, эффект прямого и обратного пьезоэлектрического действия не равнозначен, а определяется пьезомодулем d. (В книге Д.Г. Гершгал, В.М. Фридман «Ультразвуковая технологическая аппаратура». Изд. 3-е, перераб. и доп. М: «Энергия» 1976 г., 320 с. Стр. 61-63.). Пьезомодуль d определяет пропорциональность изменения размеров пьезоэлемента от приложенного напряжения U:ΔdU.Known devices and installations for generating hydropower without various mechanical transducers, for example, using piezoelectric elements (A.S. No. 7208297, Bull. No. 4 from 01/30/86 g; A.S. No. 1209917, Bulletin No. 5 from 02/07/86 .). A serious challenge for such devices is the generation of variable pressures in the fluid. In the device by A.S. No. 1209917 the occurrence of pressure pulsations is proposed to be implemented by supplying power to modulating piezoelectric elements. This device, this device is accepted by us as a prototype. The disadvantages of the prototype are as follows: in the prototype the reverse piezoelectric effect is used sequentially, in which alternating electric potentials are applied to the modulating elements and they, changing their geometric dimensions, create an alternating pressure in the liquid. In the future, it is assumed that this variable pressure creates a direct piezoelectric effect on the piezoelectric elements and leads to a potential difference on the piezoelectric elements in the conduit cavity. However, the effect of direct and reverse piezoelectric action is not equivalent, but is determined by the piezoelectric module d. (In the book by D.G. Gershgal, V.M. Fridman, "Ultrasonic Technological Equipment." Ed. 3rd, revised and enlarged M: "Energy" 1976, 320 pp. 61-63.) . The piezoelectric module d determines the proportionality of the change in the size of the piezoelectric element from the applied voltage U: ΔdU.
Приводится пример значения d для пластины кварца равен 6,9*10-6 мм; ниобат свинца бария-550; цирконат-титанат свинца -770 (табл. 3-3, стр. 63) «Простой расчет показывает, что приложенное к электродам пластины кварца напряжение 1000 В вызывает изменение ее размеров на миллионные доли миллиметра (2*10-6 мм); при этом амплитуда колебаний пластины будет весьма невелика (стр. 61).An example of the value of d for a quartz plate is 6.9 * 10 -6 mm; barium lead niobate-550; lead zirconate titanate -770 (Table 3-3, p. 63) “A simple calculation shows that a voltage of 1000 V applied to the electrodes of a quartz plate causes a change in its size by parts per millimeter (2 * 10 -6 mm); the amplitude of plate vibrations will be very small (p. 61).
Недостаток прототипа заключается в том, что использование в качестве модулирующих элементов пьезокристаллов малоэффективно, т.к. возникающие переменные давления в жидкости будут незначительными и к.п.д. установки будет очень маленьким.The disadvantage of the prototype is that the use of modulating elements of piezocrystals is ineffective, because the resulting pressure variables in the liquid will be negligible and the efficiency Installation will be very small.
Технический результат заявляемого технического решения заключается в повышении к.п.д. за счет генерирования в жидкости колебаний высокого давления.The technical result of the proposed technical solution is to increase the efficiency due to the generation of high-pressure oscillations in the liquid.
Технический результат достигается тем, что в гидроэнергетической установке, содержащей водяной накопительный резервуар, напорный водовод, преобразователь энергии, пьезоэлементы и эластичную водонепроницаемую оболочку, преобразователь энергии выполнен в виде гидродинамического излучателя пластинчатого типа, а перед излучателем установлен щелевой направляющий аппарат соосно пластинчатому излучателю, причем, установка снабжена несколькими дополнительными последовательными щелевыми направляющими аппаратами с гидродинамическими излучателями пластинчатого типа, расположенными по напорному водоводу, а водяной накопительный резервуар имеет сужающийся канал, являющийся концентратором потока воды, выполненный в виде двух конфузорных отражателей.The technical result is achieved by the fact that in a hydropower installation containing a water storage tank, a pressure water conduit, an energy converter, piezoelectric elements and an elastic waterproof shell, the energy converter is made in the form of a plate-type hydrodynamic radiator, and a slot guide device is installed in front of the radiator, coaxially to the plate radiator, and the unit is equipped with several additional consecutive slotted guiding devices with hydrodynamic and lamellar-type radiators located along the pressure conduit, and the water storage tank has a narrowing channel, which is a concentrator of the water flow, made in the form of two confuser reflectors.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 - фиг. 3, где:The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 - FIG. 3, where:
фиг. 1 - общая схема гидроэнергетической установки;FIG. 1 is a general diagram of a hydropower installation;
фиг.2 - схема водовода (поперечное сечение) с гидродинамическими излучателями;figure 2 - diagram of the conduit (cross section) with hydrodynamic emitters;
фиг. 3 - расположение конфузоров и гидродинамических излучателей.FIG. 3 - location of confusers and hydrodynamic emitters.
Здесь:Here:
1 - водяной накопительный резервуар;1 - water storage tank;
2 - наклонный напорный водовод;2 - an inclined pressure head conduit;
3 - щелевой направляющий аппарат;3 - slotted guide apparatus;
4 - гидродинамический излучатель;4 - hydrodynamic emitter;
5 - пьезоэлементы;5 - piezoelectric elements;
6 - эластичная водонепроницаемая оболочка;6 - elastic waterproof shell;
7 - кронштейн.7 - bracket.
Установка содержит водяной накопительный резервуар 1. От нее отходит наклонный напорный водовод 2, в котором организован сток воды в щелевой направляющий аппарат 3. В зависимости от количества воды в водосборной емкости 1 и его размеров, водовод 2 может иметь несколько сужающихся каналов, в которых за счет сужения возрастает скорость течения воды. После узла разгона устанавливается гидродинамический излучатель 4 пластинчатого типа, который закреплен в кронштейне 7. После зоны излучения на стенках водовода 2 устанавливаются пьезоэлементы 5, защищенные от действия жидкости эластичной непроницаемой оболочкой 6, от которых отводятся электрические потенциалы. Для защиты стенок водовода 2 от кавитационных разрушений, вся внутренняя поверхность вместе с пьезоэлементами 5, покрыта эластичной защитной оболочкой, через который давление передается на пьезоэлементы 5.The installation contains a water storage tank 1. An
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Вода из водяного накопительного резервуара 1 под напором протекает по напорному водоводу 2, попадает в щелевой направляющий аппарат 3, где скорость течения воды увеличивается. Струя воды с большой скоростью натекает на гидродинамический излучатель 4 пластинчатого типа, закрепленный в кронштейне 7, имеющий плоскую пластинчатую форму. Попадая на лезвие излучателя, струя жидкости срывается и образует кавитационные вихри, которые, пульсируя, движутся вниз по течению водовода 2. Они схлопываются и образуют в жидкости импульсы давлений. Эти импульсы воздействуют через эластичную водонепроницаемую оболочку 6 на расставленные вдоль водовода 2 пьезоэлементы 5 и за счет прямого пьезоэлектрического эффекта можно снимать электрический потенциал.Water from the water storage tank 1 under pressure flows through the
Использование предлагаемого устройства позволит увеличить вырабатываемый электрический ток, без использования различных механических преобразователей.Using the proposed device will increase the generated electric current, without the use of various mechanical converters.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017142856U RU183125U1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | HYDRO POWER PLANT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017142856U RU183125U1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | HYDRO POWER PLANT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU183125U1 true RU183125U1 (en) | 2018-09-11 |
Family
ID=63580641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017142856U RU183125U1 (en) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | HYDRO POWER PLANT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU183125U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109067249A (en) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 扬州大学 | A kind of waterpower piezoelectric generating device |
RU212546U1 (en) * | 2022-04-18 | 2022-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Hydropower plant with rotary converter |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1208297A1 (en) * | 1984-08-09 | 1986-01-30 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Hydraulic power plant |
SU1209917A1 (en) * | 1984-08-09 | 1986-02-07 | Научно-Исследовательский Сектор Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Hydraulic power plant |
US20080277941A1 (en) * | 2005-12-21 | 2008-11-13 | Qinetiq Limited | Generation of Electrical Power From Fluid Flows |
US20100109331A1 (en) * | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Hedtke Robert C | Industrial process power scavenging device and method of deriving process device power from an industrial process |
US8011854B1 (en) * | 2009-05-08 | 2011-09-06 | Kenneth T Millard | Fish passage apparatus with hydroelectric power generator and method |
-
2017
- 2017-12-07 RU RU2017142856U patent/RU183125U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1208297A1 (en) * | 1984-08-09 | 1986-01-30 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Hydraulic power plant |
SU1209917A1 (en) * | 1984-08-09 | 1986-02-07 | Научно-Исследовательский Сектор Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Hydraulic power plant |
US20080277941A1 (en) * | 2005-12-21 | 2008-11-13 | Qinetiq Limited | Generation of Electrical Power From Fluid Flows |
US20100109331A1 (en) * | 2008-11-03 | 2010-05-06 | Hedtke Robert C | Industrial process power scavenging device and method of deriving process device power from an industrial process |
US8011854B1 (en) * | 2009-05-08 | 2011-09-06 | Kenneth T Millard | Fish passage apparatus with hydroelectric power generator and method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109067249A (en) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 扬州大学 | A kind of waterpower piezoelectric generating device |
RU212546U1 (en) * | 2022-04-18 | 2022-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Hydropower plant with rotary converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB201210930D0 (en) | Apparatus for converting energy from fluid flow | |
RU183125U1 (en) | HYDRO POWER PLANT | |
Xu et al. | Performance of single-cylinder VIVACE converter for hydrokinetic energy harvesting from flow-induced vibration near a free surface | |
JP4077793B2 (en) | Feed pipe and hydroelectric power plant having the feed pipe | |
KR101433309B1 (en) | Power generation device of offshore floating type using ipmc | |
JP2017002905A (en) | Ocean current power generation system | |
CN110005566A (en) | Horizontal shaft water-turbine | |
Erol et al. | An Equivalent Circuit Model for the Reconfigurable Ducted Turbine Array Concept | |
Dudhgaonkar et al. | Performance analysis of a floating power plant with a unidirectional turbine based power module | |
Gaden et al. | Increasing power density of kinetic turbines for cost-effective distributed power generation | |
WO2021209799A1 (en) | Improved operation of a reaction turbine and method for the same | |
GB2555392A (en) | Radial rotor system | |
KR101784493B1 (en) | Small hydroelectric power apparatus | |
Pornharuthai et al. | The Study of Syphon and Applied in Hydroelectricity Power Production | |
RU212546U1 (en) | Hydropower plant with rotary converter | |
RU2592953C1 (en) | Device for acceleration of low-potential water flow of free-flow microhydroelectric power plant | |
Lee et al. | Energy harvesting performance of an oscillating hydrofoil with a flexible tip | |
RU2786521C1 (en) | Apparatus for converting the mechanical energy of motion of an aqueous medium into electricity | |
RU137060U1 (en) | PORTABLE WATER FLOW ENERGY CONVERTER | |
JP3216248U (en) | Pumping equipment | |
CN110594075B (en) | Offshore pressure energy and solar energy coupling power generation device | |
JP2016169724A (en) | Hydraulic power generation device | |
RU2020103944A (en) | ELECTRICITY PRODUCTION METHOD | |
Nurdin et al. | Utilization of Horizontal Water System as Electrical Power Generation in Pico Scale with a Small Bulb Turbine | |
RU2020103820A (en) | ELECTRICITY PRODUCTION METHOD |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191208 |