[实用新型]一种狭管聚风发电的功能性主体架构

说明书

技术领域

本实用新型一种狭管聚风发电的功能性主体架构涉及的是一种结构效应、力学性能、建筑构造、建筑承载、抗风抗震理论、狭管效应等多学科重大科技核心技术，属于风力发电机狭管聚风发电的功能性主体架构技术领域。 

背景技术

目前市场上所能看到的无论是水平轴风力发电机还是垂直轴风力发电机已有些年月了，由最初的帆布式、木桨式发展到现今的高分子复合材料，也由原来的几瓦发展到现在的兆瓦级。人们一路走来，努力探索风能的利用，希望能给人类自己带来更大的便利。但无论是水平轴风力发电机还是垂直轴风力发电机均存在很大的技术、制造、材料、安全性问题。行业内人士也知道有些重大问题无法解决，如在遇强暴风突袭时避险装置很难立即作出反应，叶片所承受的阻力和主机扭动时需要的力点并不在同一轴线上。同时还存在对风力资源要求高，年平均风速需要在7米/秒以上。这样一来投资回收时间长达十几年，而发电成本高，上网电价高是无法回避的不争事实。行业内专家明了这种局面一定要改变，但一直以来却找不到更好的风力发电方式。当人们集中精力把叶片制造得又大又长时，有发展眼光的科技型企业已经把目光聚焦在未来世界风力发电的第三种模式——狭管聚风发电上。 

经进一步检索及市场调查，未见与本实用新型完全一致或相似的专家文献及专利报告。 

发明内容

本实用新型的目的是针对国内外已知的风力发电市场及年增长态势，特别是针对上述所述的技术难题，提供一种狭管聚风发电的功能性主体架构和拥有自主知识产权作为本实用新型的目的。 

本实用新型最大的特点之一是：充分运用建筑科学理论，结合杰出的圆形设计避免了巨大的狭管在输送工质过程中带来的不稳定性，同时又增强了系统整体抗震抗风暴能力；特点之二是：充分运用狭管增速理论，对狭管进口到出口经精密计算后进行最佳的逐缩尺度匹配，在风能利用减少损耗同时，提升风速，解决了采风在空中，引风到地面的核心技术难题；特点之三是：充分运用龙卷风成因理论，在狭管内壁面增设螺旋引导板，理由这种螺旋引导板迫使管内快速流动的工质沿螺旋引导板旋转，从而形成中心呈负压的高速气旋，由此产生龙卷风效应；特点之四是：充分运用伯努利理论，在狭管相应段面开设若干可启闭的窗，以高速龙卷风前进的旋力来吮吸窗外的风加入，从而在提高风量的同时，高速旋转的气流还能产生巨大的扭力。 

本实用新型一种狭管聚风发电的功能性主体架构是采用以下技术方案实现的： 

一种狭管聚风发电的功能性主体架构由吮吸窗、轮式护环A、狭管本体、环形平台、轴承安装座A、圈梁、圆顶、圆顶主柱、轴承安装座B、避雷针、中心限位基座、安全墙、主柱、轮式护环B、螺旋引导板、机械房、风力发动机基台、泄风通道、边柱、泄水通道、中柱、狭管基台组成。吮吸窗设置在狭管本体上适当位置，有利于管内流速加快时顺利从窗外吮吸增补空气流；轮式护环A设置在狭管本体环向内壁上；狭管本体下部设置在狭管基台上，中部用轮式护环B连接固定；环形平台设置在狭管本体上部，同时与主柱固定连接；轴承安装座A设置在狭管本体上部环向内壁面上，轴承安装在轴承安装座A上；圆顶安装在环形平台上部，圆顶安装有圆顶主柱，圈梁设置在圆顶主柱环向，以增强横向拉力；圆顶主柱一头设置在环形平台上，另一头固定在中心限位基座环向外侧面上，形成圆拱形；轴承安装座B设置在中心限位基座环向内侧，有利于轴承安装，轴承B安装在轴承安装座B 上，可与圆顶的中心限位轴筒成活动状对接；避雷针设置在中心限位基座顶部，可起到引雷、防雷作用；安全墙设置在环形平台环向外侧；主柱一头设置在环形平台下方，以起到支撑作用，主柱另一头设置在地基下，与大地浑然一体，可有效抗震、抗强暴风；轮式护环B一头设置在狭管本体上，另一头形成圈设置在主柱上，可提高主柱的稳定性，同时又增强了狭管本体的抗震性；螺旋引导板设置在狭管本体环向内壁，通过螺旋引导板强迫工质流形成旋转状，形成龙卷风；狭管本体下部出风口与风力发动机相连，机械房设置在地面上；风力发动机基台设置在机械房内边柱上，靠前设置；泄风通道则设置在机械房出风口上；边柱一头设置在风力发动机基台上，边柱另一头设置在地基下，可起到支撑作用，有利消除机械振动；泄水通道设置在狭管本体的最下端环向一侧；狭管基台设置在狭管本体下端下方，以托举状分担重力；中柱一头设置在狭管基台上，中柱另一头设置到地基下，可有效把狭管本体重力顺利转移到地下。通过上述组件组合安装，从而形成一套完整的狭管聚风发电的功能性主体架构。

所述的吮吸窗是环狭管本体成外凸斜面设置有10-50个孔，孔径尺寸为300-1000毫米，或采用宽300-600毫米，长800-1500毫米长方形孔也是合理的选择。