水電城模式,其實質就是串聯水機模式,串聯盡可能多盡可能大功率的水機是它最大的特征。那么,它最終可以使一條水道的發電效率達到多高?實現怎樣的高效率?
筆者給讀者一句話:其間任何一個技術環節的改進,尤其是串聯水機方面某個技術環節的改進,都會帶來意想不到的巨大變化。可以說,發電效能沒有止境!人類社會最終能將它改進得多么“高、精、尖”?讓我們拭目以待。相信世界最終會給人們一個滿意的答案。
1.與本模式水量相配的巨型特制水機
目前世界上水輪機樣式比較多,有軸流式、混流式等等,由于水機串聯模式的水量供應可以非常大,并且比較穩定和均衡,它能適應的水輪機樣式就比較多,如軸流式就比較適應巨大的流量,葉片可以增多,也可以增大,比較自由些。筆者目前認為軸流式是一個比較好的選擇。另外,也可以根據各種水輪機的優勢,集眾多水機的優點于一身,制造專用巨型特制水機。如下圖所示,就是筆者設計的一種葉輪緊密適度的樣式,供專家參考。
2.高度、密度與水量
筆者在前面文章中對高度和密度的探討比較多,而對水量基本就用一句話:需要多大水量,便用多大水量。在高度一定的前提下,水量這個要素可以使水輪機密度達到最佳狀態。因為如果水量不斷變大后,在水輪機功率固定的前提下,只有不斷地縮短中間的加速距離,使水輪機密度達到一種非常優越的狀態了。
因此,筆者認為應該制造出與之配套的專用巨型水機,100萬千瓦的水輪機都太小了(100萬千瓦水輪機日發電量在1000萬度以上)!應該能做到是這個功率的好幾倍!
研制如此巨大的水機有以下幾點益處:
1.充分發揮一條水道的作用,使之功效最大化!(能夠發揮最大作用)
2.水量巨大,中間加速距離便可以變得很短,水流短促而有力,水輪機密度更大,發電量會更大。
3.因為可以使用精準平衡沖擊結構系統,水流平衡問題解決,起周轉緩沖作用的蝸殼可以省略或者變得很短,功電轉化效率會翻倍增高。
高度(深度)、(水機安裝)密度與(供給)水量,這三者是決定一條水道發電總量的三大要素。如前面文章所述,這三大要素都有很大拓展空間,而高度與密度都是受其它條件限制的,是相對的概念。比如,下挖深度受地下溫度的限制,地溫太高了,就難以施工,也就沒有辦法挖下去了。所以,高度是受地溫條件限制的。水輪機安裝密度也是受限制的,就像農民種玉米,一定要做到密度均勻適度,才能保障高產,保證達到最好的收成。但是密度這一項也是受限制的。這三個要素當中,只有水量這個要素不受限制,是一個按需供應的概念——需要多大水量,便給多大水量。它是相對水輪機功率來說的,水輪機功率一定,水量這個要素就相對固定了。因此我前面說,水輪機制造是整個工程的瓶頸,它是最大的限制條件。如果水輪機的功率足夠大,水量按需供應,再將密度與高度兩個要素加上去,一條水道的最大功效便能計算出來了。
3.精準平衡沖擊結構
因為特殊結構造型可以對水機巨型葉片實施精準平衡沖擊,這種水機可以直接安裝葉輪,省略外部鐵殼,鐵殼可能會影響葉輪的體積,直接影響其功效的發揮。這里的葉輪,一定是特制的,與這種精準平衡沖擊結構相配。而這種近乎垂直掉落的沖擊結構,常常能將水力集中使用,大大節省水量。
有一種說法,水量好用,器具難尋。意思是說,水量倒是按需供給,需要多大,便給多大,但是約束這個水量的器具卻不好做出來啊!比如說,一個鐵桶,如果直徑幾十公分好辦,直徑一二米也不難,但是直徑十米二十米了,這個器具卻不易做,即使能做出來,也是容易撐破的,豈不是難事嗎?就像短板原理一樣,一個板出了問題,整個桶就都出問題了,無法工作,豈不是非常糟糕嗎?這個問題,其實不難解決,就用今天筆者介紹的精準平衡沖擊結構來解決。什么是精準平衡沖擊結構呢?如下圖所示,是一個煙花底座的管扎結構圖片,我所說的精準平衡沖擊結構便像這個管扎結構。
這種管扎精準沖擊結構,有以下幾個優點:
第一,可以不受水量的制約,有多大水量,便能設計相應大的結構,與水量相配合。
第二,這種結構使管道不易損壞。即使損壞了,也不會一起都損壞,并且可以說,其中之一損壞了,并無損整體效果。
第三,在具體設計時,臨近水機處,可有(左右、前后)分擊結構,(四周)環擊結構,直接沖擊結構等,只要能實現整體平衡,這些結構都可以設計。
因探索是一步一個腳印穩步走出來的,具有較為漫長非常清晰的過程,這些文章也是后來陸陸續續寫成的,前后確有沖突的地方,務請讀者注意,如有疑問之處,歡迎與筆者討論。(微信號即手機號:15001004896郵箱即QQ:657811768@qq.com)】
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責任編輯: 李穎