利用高速气流来产生有用的电力的利记博彩app

文档序号:5212684阅读:292来源:国知局
专利名称:利用高速气流来产生有用的电力的利记博彩app
技术领域
本发明涉及一种可以大量产生极廉价的电能的装置。
背景技术
目前,随着全球产业的发展,能源已经成为制约经济发展的重要因素,而对于目前世界上所面临的能源枯竭和新能源开发的问题,已经越来越被世界各国所关注,但是经过了很多年的努力,仍然没有获得根本性的转变和实质上的解决,世界性的能源问题已经成为当前人类所面临的重大挑战,并将持续影响人类的未来。

发明内容
本发明的装置事实上可以解决世界性能源问题,因为本装置可以用于所有的工业大国日本、美国以及所有的欧洲国家(以及大多数的其它国家),其提供的能量可以超过全世界的消耗量。尽管该装置只能产生电力,但由于价格低廉,因而可以将所产生的部分电能转化为化学能或其它能量,从而可用于移动装置,比如汽车。由于该电能价格低廉,因而还可用于其它用途,比如海水脱盐,还可以将无用的工业废料转化成有用之物。该装置所产生出的能量没有任何污染。因而,该装置可对解决因以石油为中心燃料而导致的世界性污染问题做出巨大贡献。尽管该装置易于受到破坏,然而并不比世界上其它国家的其它重要设施更为脆弱,因而可以有效地受到保护。如上所述,该装置所产生的能量价格低廉而且纯净,因为它的原料是一种高速气流。
这种高速气流是一种在海平面之上极高处吹动的非常快的急风。在以色列国,这种风处于海平面之上11与13公里之间(气压为200mb),在世界上的其它地方,这种风处于类似的高度。这些高速气流早在第二次世界大战期间就已被人们发现。然而由于它所处的高度以及缺少像本发明的这种装置,因而在目前限制了它为人类产生有用的能量。目前这种高速气流的唯一用途是飞机燃料经济化客机驾驶员在跨洋飞行中,在较高的高度上进入这种风区,然而飞至其上方,从而可节省燃料。
典型的高速气流厚度(从下至上)约为3Km,其宽度约为60Km,其长度约为数百或数千Km。
在以色列上空,高速气流的每日平均最大速度约为120Km/小时,在欧洲及美国上空约为240Km/小时,而在日本则约为360Km/小时。
在以色列上空,它的最大速度为200Km/小时,在欧洲及美国上空为370Km/小时,而在日本则为550Km/小时。
这些速度的内在功率意义(类似于其它任何风力的功率,人们只能从中获取60%左右)如下列风力功率公式所示P=12mv2=12ρv3]]>式中,P是功率,单位为瓦,m是在海平面上在一秒内穿过一个1平方米框架的空气质量,单位为Kg;v是风速,单位是米/秒;ρ是风的密度,单位是公斤/立方米。尽管ρ约为它在海平面高度的值的四分之一,但该因素对于v3并不重要。该公式还揭示了可由高速气流来产生的能量与可由地平面上的弱风所产生的能量之间的关系,后者在目前仍然用来产生部分能量。由于风速是常数,因而利用本发明涉及的装置来产生的能量的有效使用,将借助于大型电池系统。利用由本装置所产生的能量来对该系统进行充电,从而维持高速气流电站功能。
该装置包括二个主要部分a)一个专用的管路,其在地面与高速气流所处的高度之间进行连接;b)风帆线或风机线,其处于管路的顶部,用于驱动发电机,从而产生电流。


图1为本发明的管路示意图。
图2为本发明的二个串联管路示意图。
图3为本发明的风帆示意图。
图4为本发明的处于以θ角来倾斜的风帆的风力与朝向风向的风力之间关系的示意图。
图5为本发明的盖板交叉及管路轮廓的示意图。
图6为本发明的管路剖面示意图。
图7为本发明的另一种形式的管路示意图。
图8为图7管路的俯视图。
图9为图7管路的风向和平面的角度关系示意图。
图10为图7管路的剖面示意图。
图11为本发明的大轴承示意图。
图12为本发明的盖板示意图。
图13为本发明的在风帆中心的上下方向以同一距离来连接风帆示意图。
图14为本发明的使风帆倾斜的链条的轨迹示意图。
图15为本发明的风帆及螺栓示意图。
图16为本发明的链环的俯视图。
图17为本发明的风帆利用弹簧来与第一链条连接的方式示意图。
图18为本发明的主要装置部分的示意图。
具体实施例方式
管路的说明基于本装置的二个模式,也可以采用其它模式。以下介绍精确的公式,用来计算装置各部分的尺寸。首先建立三个特定模式。该装置尺寸一般较大,为了制造它们,必须建立专用的设备。这在心理上有极大的困难,因为它是一种命新,而不是实际问题,然而对于大型工业企业则不存在困难(如果该管路设置在高山上,则该管路便可大大缩短)。
模式1中的管路由钢管来组成,其经过硬化处理,形状略呈锥状,且宽面向上。另一模式是小管路尺寸(它的直径决定了其上的其它管路的直径),假设它处于海平面上,该模式为直径为2米,长度为90米,在第二模式中,直径为356米,长度为180米,或者直径为502米,长度为251米(管路直径较大的装置可产生更多的能量,因而大直径具有更大的益处)。
三种模式中的下部管路厚度为10mm(防止枪弹击穿,否则会造成气体泄露)。管路内充填有氢气或氦气,管路下部的气体压力等于同一高度的外部气压(管路内还有真空,但它是另一种不同的模式)。管路上端用钢板来封闭,其宽度为1mm,向外凸拱,共形状类似于半个球状或半个椭圆状。在其下部,用不透气的轻材料板来封闭管路,(比如浸渍于塑料内的紧固材料),其可以折叠或剥离。折叠程度为当管路处于最低点时,比如地平面,当管路进行修理时,该材料不会在风力下剥离,而是从折叠状态来伸展,从而进入管路内部,并压缩管路气体,直至它的压力达到该高度的气压为止。这样,便不会妨碍各管路下降(也不妨碍上升,因为在上升过程中,其将向外扩展),而且与重量平衡无关。还可以防止在管壁任意一侧上产生按压(挤压),还可降低在装置运行中会造成管路裂纹的压力。
管路直径向上扩展的方式为1cm长度管路上各区段的体积比率与不同高度的密度成反比(在装置工作时)。扩展角的计算如下。
管壁厚度降低至每厘米管路长度在管路剖面上达到均匀(由于直径增加,因而厚度应减小)。
(对各管路,应附加少量支撑设施,比如内部气体压力测量装置,还应有管路上部的风速测量装置。与管路重量相比,其重量可以忽略,因而无需考虑这些重量。如果重量过大,则可增加装置的承载管路长度,从而使各管路的重量在空气中正好等于0)。
在管路设计时,应确定管路在工作时的倾斜角(相对表面垂直)。根据飞机航线,并根据装置所产生的能量,并通过下列计算来确定该角度。(装置所产生的能量随着倾斜角的增加而增加)。该角度可处于30至45度之间。管路有时可以更为垂直,(当风帆线上的风力不太强大时),但不能倾斜角度过大,因为需要远离飞机航线,(显然,该倾斜方向可以根据高速气流方向来改变)。根据管路角度,并根据下部管路重量及附件重量,并根据管路下部的直径,来确定管路下部的长度,从而使其上升力准确等于它的重量。
下管直径的选择决定着顶管的直径。需要各管路的长度,因为上盖重量及厚度随着直径的增加而增加,需要使上升力与管路重量相平衡,(三种尺寸不是精确的,对管路尺寸而言,上升力大于其重量,其程度为数百或数千Kg)。
在增加直径及降低壁厚中,无需考虑管路倾斜。可看作是管路在工作时是直立的(图1中的点1及3具有同一宽度,但点1与点2则不同)。其原因在于难以加工,还在于上部盖板超出管路的尺寸。这不改变管路重量与上升力之间的平衡,因为任意高度线上的管路外周平均值适于平衡计算。
管路外周上可以附加钢缆。但最好通过螺栓或焊接来使管路互相固定。这样,可按17Km的距离来固定管路。在管路之间的固定点上,在下折叠体下部设有多个开孔,人及设备可以从中穿过,以进行下部维修。这些开孔与外部空气接触,从而在各管路底部增加气压,以便互相产生不同的上升力。
上述固定连接点还用于保护各管路的顶部盖板免受风中的固体物影响,因为盖板完全处于管路上方(用于人或设备穿过的窄小开孔对面部分除外)。
以下进行大体计算,即每米长度重量相对氢气上升力(假设氢气进入其内,当然没有危险,因为它处于管路上部的数公里之处,此处空气稀薄,几乎没有氧气)。上升力为海平面高度处的每升重量空气约为1.3克。空气一般含有氮气分子,其分子量为28(因为有氧气的存在,使空气更重,水气及其它物质不会改变重量)。
氢气分子重量约为2,因此氢气的单位体积重量为氮气的1/14,甚至小于海平面上空气重量的1/14(管路内应充填氦气体,比率为2/14,因为氦气体分子由单原子来构成,重量约为4个原子单位)。如果从空气重量中减去氢气体重量(或氦气体),则结果是1.2克/升(或1.1克/升)。其差为1克/升,因而海平面上每升管路体积的上升力便成为约1克,这相当于每立方米管路体积1公斤。假设管路直径为356米(管路示例的直径不是2米,因为其组成复杂),则下部管路每米长度的气体体积(假设处于海平面高度)是π(178)2=99551m3这意味着用管路下部体积来表示的上升力是99.55吨。由于管路的直径随着高度而增加,而重量密度则随着高度而降低,因而每米管路的上升力将与下部相同。管路长度为180米,因而上升力便成为17,919吨(各管路中底部的氢气压力相当于该高度的管路的外部气压。该压力将从内向外作用,到达管路顶部,因为从管路底部至其顶部的外部空气重量大于氢气柱的重量)。
底部钢管的每米重量(如上所述,是与此相等的每米管路的重量)是35600cm2·π·100cm·ρgr/cm3=π·3560000cm3·7.8gr/cm3=87235668gr=87.236Ton因此,长度为180米的整个管路的重量约为15,703吨(各路顶部的盖板下部的相交表面用于利用它下面的气压来固定管路,其面积为356000πmm2,其保持的重量为356000π(30)kg=33552180kg=33552Ton它大大超过盖板下部的管路的重量,)。假设是一种半球状,而且其面积为2πr2,厚度为1mm,则上盖板的重量为M=2π(178)2[m2]·104cm2·(0.1)cm·(7.8)gr/cm3=1552794900gr=1552.8Ton其结果是,全部重量约为17,256吨,它比管路上升力小663吨。如果加上附加设备重量,或者加上焊接重量,或者加上螺栓重量及上下部垫圈重量(用螺栓来固定管路),或者加上钢缆重量及附件重量(如果管路用钢缆来固定),则重量与上升力便可得到平衡。如果这些附加重量使管路重量超过上升力,则需要稍微延长管路,因为每米管路长度可产生12,315吨的上升力(没有考虑盖板周围的氢气的上升力,因为在本模式中,各盖板将插入另一管路中)。
图2表示二个串联管路(图中4是底盖板,5是顶盖板,6是上管,7是下管)。
根据30Kgr/mm2的计算,356m直径的管路侧壁可承受的弹力是π(356)(1000)(10)(30)=335521800kg=335,522Ton(该弹力是管路中的任意管子可承受的弹力,因为它的剖面面积等于下管的剖面面积)。
这一能力保留不用,从而防止在管壁上施加过大的力,各管子只在各高度上达到中性平衡,(直径为2米的下管的允许弹力为π(10052-9952)30=1884954kg=1885Ton直径为502米的下管的允许弹力为π(502)(104)(30)=473123450kg=473,123Ton
管路的倾斜角保持稳定,因为在帆线区域存在弱风,因而在该帆线区域内工件的风帆数将增加。即,目的在于维持在以一定角度倾斜的管路上所产生的最大能量。管路用钢链来固定到地面上,并牢固插入水泥台内,从而插入地下。
为了将管路上的风压降低至最低,可以在各管路周围环绕一圈用轻质材料制成的风帆,比如覆层材料(使其耐用),并在轻质框架上(铝)拉伸,从而可自由转动。如果风帆固定于两串环上,则各环应接近各风帆的顶部及底部,各环应在二个塑料制成的相容环上滑动,其为自动润滑式,并连接到各管路上。风帆如图3所示(图中,8是管路上的管子,9是风帆,可具有任意尺寸,ε是大于0的任意小数,最好至少为1/10)。
在上述风帆中,箭头始终指向风的方向。风将到达一个斜面上。它的倾斜角为相对风向15度。与风垂直方向的风的功率相比,达到斜面上的风的压缩功率为sin215°。在该场合下,15°是0.0669872。它乘以三角形基面后便成为 (l是管路的长度,r是管路的直径)。只在有大风的管路高度部分,风帆足以可达到这一倾斜角,在其它部分则缩短风帆,使倾斜角大于15°,而在管路的其它部分则不设置风帆。
在极长的管路中,最好设置二个独立的风帆,一个在另一个的顶部,或者设置多个,这样,即使不同高度的风的方向不是同一方向,也不会降低风帆效率,(在极端的场合下,风帆甚至会破损,因为该风的压力处于不同方向)。
该sin2θ的研究结果是,它处于以θ角来倾斜的风帆的风力与朝向风向的风力之间,如图4所示(图中,10是倾斜风帆,11是风向)。假设一平方米表面上的风力为F,则以θ角来倾斜的风帆的风力便成为Fsinθ。风向上的Fsinθ为Fsin2θ。
盖板上部的内压力及其应力以下大致计算盖板上部的内压力及其应力,它是易于解决的。首先进行的计算目的在于求出尺寸,然后进行精确计算。如果所有管路的长度均相等,则管路顶部内外面之间的压差便在管路下部达到最大(因为A任意一点上的内压等于管路底部的气压,减去管路内下部的氢柱重量,B稳定的高度差之处的之间的压力比例是相等的,而且在接近表面之处,气压最高)。假设上述三个示例之间的最长管路的长度为502米,计算出盖板最高处中心部分的压力(其它部分处于下部,盖板边缘与管路顶部连接)。盖板中心的外压力等于海平面以上500米高度处的压力。从已知文献可知,对于500米的高度差,上下高度之间的压力比例为0.94,因而,如果在地面上,压力为1000克/平方厘米,而在500米高度,外压力便为940克/平方厘米,即减小60克/平方厘米。氢柱的压力为60克/平方厘米的1/14(如果充填氦气体,则为2/14),即减小4.29克/平方厘米(对氦气体为8.6克/平方厘米)。因此,管路上部的内压为995.71克/平方厘米(对氦气体为991.4)。因此,上述内外侧之间的压差约为55.7克/平方厘米(对氦气体为51.4)。
根据公式σ=rρ/2t,(σ是盖板应力,单位是公斤/平方厘米,r是球体半径,单位为米,ρ是压力,单位是公斤/平方厘米,t是盖板宽度,单位为米)。其结果是r=2tσ/p,如果盖板材料是钢,其可承受最大应力ρ=3000公斤/平方厘米,则可得到r=2(10-3)·(3000)/0.0557=6/0.0557=107.7m因此,宽度为1mm的圆形盖板限于直径为215米的下部管路(在上部管路中,内外盖板之间的压差较小,而且随着高度而减小)。由于55.7克/平方厘米这一压差稍微超过圆形盖板的最高点,因而可进行更复杂的计算,从而找出所允许的最大半径,(从中可看出,无需更详尽的解释,因为如果半径为250米,则圆形盖板最高点将处于750米这一高度,因而外压力将大大下降,压差将大于0.0557公斤/平方厘米,从而使r增大)。
以下讨论盖板交叉及管路轮廓(图5)。由此可找出圆形盖上各点的压力。各点的压力取决于点的高度,即,取决于图5中半圆周外围与图中a-a线上下方点之间的距离。该距离是rcosβp。假设整个管路上的温度稳定,则各点的该压力便取决于下列半径,其角度为θ(≡θp)1.3kgFm3∫0rcosθe-mghKTdh-(1.3)(114)∫0rcosθe-114mghKTdh=]]>“m”是氮分子质量(相当于空气的平均分子质量),“h”是a-a线高度,“g”是重力加速度,“k”是波而曼常数,“T”是K氏温度。
=[[-(1.3)KT/(9.8)m]e-9.8mhKT]0rcosθ-[-1.3(114)KT(114)9.8m·e-(114)9.8mhKT]0rcosθ=1.3KT9.8m(-e-9.8mrcosθKT+e-(114)9.8mrcosθKT)≡F]]>空气与氢气体柱每平方米重量之间有差异,球体的上部边缘达到角度θ,因而它成为球体内该平方米的上升力。这是角度θ点的值。
在各值的积分计算中,各盖板的带子与盖板底部相平行,带子完全处于角度θ。这意味着,积分计算应为 其结果是2πF sinθ。最后,对各结果,应从0至 来计算出整个球体拱形的积分(对所有的θ角)。
我们将得到T0≡2πr∫0π2Fsinθ·rdθ≡]]>作用在半球上全部的上升力。
2πr21.3KT9.8m∫0π2(-e-9.8mrcosθKT⊥e-(m14)9.8rcosθKT)sinθdθ=]]>我们设定x=cosθ⇒dxdθ=-sinθ⇒dθ=-dxsinθ2πr21.3KT9.8m∫01-e-9.8mrxKT⊥em149.8rxKTdx=]]>我们可以确定α≡9.8mrKT,]]>β≡m149.8rKT,]]>c≡2πr2(1.3)KT9.8m]]>=c01-e-αx⊥e-βxdx=cde-αx|01-cβe-δx|01=]]>=cα(e-α-1)-cβ(e-β-1)=2.6πrK2T2(9.8)2m2(e-9.8mrKT-1)-(14)2.6πrK2T2(9.8)2m2]]>·(e-9.8mr14KT-1)=]]>我们设定 =159413.78·106(e-29.466716·10-7-1)-2231792.9·106(e-2.0333368·10-3-1)=]]>=159413.78·106(0.9719346-1)-2231792.9·106(0.9979687-1)=]]>=-447401.15·104⊥453344.09·104=5942.94·104kgF=59,429Ton≡T0]]>为了确定圆形盖板的宽度,应利用下列公式来计算。它用于确定最小宽度,其中,盖板及管路包括T0=2πrσd其中,“d”是盖板宽度。
其结果是d=T0/2πr·3000=5942.94·104/2π·251·102·3000==1.256·10-1cm=1.256mm由于形成压力,因而半球体将具有抛物线形状。但由于不同处的压差不是很大,因而可以采用圆形。
如果为了找出任意场合下所需要的“d”,而代入通用的“T0”,则成为d=2.6πrk2T2/(9.8)2m2·2πr·3000·104··[(e-9.8mr/KT-1)-14(e-9.8mr/14KT-1)]=然后代入“T”、“k”及“m”值=3.3689513(13⊥e-1.134132.2·104r-14e-8.1003443·106·r)]]>
代入r值,从而可获得相容的“d”值r[m]d[mm]50 0.0499100 0.198150 0.4200 0.796224 1.0003251 1.25300 1.79350 2.43其结果是,在224m半径之下(在一定的温度下),圆形盖板可采用1mm厚度。在计算中,应计算各高度(确定“T”),对其半径而言,1mm宽度对盖板是足够的。根据临界条件,为底部管路确定最大半径(因为半径应随着高度的增加而增加)。还可以使上盖板形成抛物面状,甚至其抛物面大于所需。
管路锥面计算以下计算管路锥面,即图6中的锥角α,该图表示管路剖面。假设管路倾斜角为30°。这样,地面1公里高度处的管路长度为1/cos30°=2=1.1547005在1公里高度处,空气的相对密度为0.9。以下计算圆筒半径r2,其长度为1米,所处的高度为1公里,因而此处的空气重量等于半径为r1的圆筒内的空气重量,其长度为1米,置于地面上(两个圆筒具有相同的上升力)。
这里ρ1——地表的空气密度ρ2——1公里高度处的空气密度根据要求πr12ρ1=πr22ρ2]]>ρ1/ρ2=(r2/r4)2r2/r1=ρ1/ρ2=1/0.9=1.0540926]]>其结果是,在管路轴线1.1547005公里长度处,半径增加0.0540926T1公里。如果和r1=224m=0.224km,则tgα=0.0121167/1.1547005=0.0104933α=0.6012°
管路压力控制、它的调节及装置的修复可能性对各管路而言,必须设置(直接或间接)气体压力测量装置,还应设置随时输入输出气体的装置(小管)。在装置停用期间可能进行修理,在装置工作中也可能进行修理(从一个或多个管子内提取气体不会影响其性能,因为上部容器所产生的管路拉力应足够大,从而能承受附加负荷,并在风力不是很大的情况下,使管路的倾斜角不过大)。为此,对各管路应附加小管,从而输入或输出气体。这些小管应连接到特定的中心,或管路底部的各中心。所有的小管最好管路的外周分散,从而在一处取下小管不会影响到其它部位,以免危害系统功能。最好不在整个系统内都设置小管,各管应分别充注,最好通过压力测量口来进行。
防止雷电如果管路未覆盖具有足够厚度从而可防止雷电的塑料层,则需要附加电缆。电缆必须具有高导电性,且大于管路的导电性(处于下部管路与上部之间,并处于管路剖面之间,还应附加绝缘器)。为了防止雷电,应清楚雷电是否能影响系统。也可以通过上述电缆来利用这些雷电能量。
管路不一定采用钢材,也可以采用合成材料,其比重应小于钢。在管路上配用导电电缆(一个或多个,围绕管路对称配置,并通过绝缘器来与其连接)。电缆应是第二极,电流通过它而从管路顶部的发电机来流动,(或者,如果管路由不导电材料来制成,则电缆可用于二个极)。如上所述,上述管路只是形式之一。图7及图8是另一种形式,图7所示的形状基于上述形状(图2中也有表示),其具有锥形膜,从管路底部至高度1为止,在此连接一个圆形膜片,与管路的上边缘相交(因为气体比重较低,该形状始终保持圆形,不会变为抛物线形)(在图12中,设有在改变管路高度时用于平衡气压的孔)。图8是图7的俯视图,在该模式中同样,各管路在底部用柔性材料及折叠屏障来密封,从而可防止气体进入。图7所示的模式1也可以没有风帆,从而可减小风压,因为它的形状可减小管路上的风压。平面上的风压的角度为α,它朝向风向(图9,图中,13表示风向,14表示平面),从而相当于sin2α。如果表面以角度β来围绕a-a轴线倾斜,则平面上的风压便会相当于sin2αsin2β。
管路尺寸的一般性计算为了使各模式中的各管路在空气中浮动,因氢气(或氦气体)与空气之间的比重差而产生的上升力应大于它的重量。对图2所示的管路而言,可见到“1”值(管路长度,米)及r值(管路直径,米)(根据海平面高度的下部管路来计算,),对此,下个公式可产生负值。
(如果需要选择最大的直径,则需要根据最受限制的、而且上盖板的厚度为1mm便足够的管路来确定直径。我们所选择的管路及盖板的宽度分别为10mm及1mm。当然也可以确定不同的值,从而更换下列公式。材料的密度为8克/立方厘米,也可以根据所选择的材料来进行改变)。即,我们确定出 左侧表达式表示作用在各管路上的平衡力,单位是克。其结果(Kg)是π(160rl⊥16r2-r2l)<0kg在此未考虑固定在管路上的附加设备的重量,因为它们的重量可以忽略,而且还可由在上升力计算中忽略了的附加100克/立方米来补偿。还未考虑圆形盖板的氢气上升力,因为该氢气体积已被包括在管路顶部管的氢气体积中(只在管路上部计算中需要考虑该体积)。
以下计算第二模式中应考虑进去的附加重量及上升力,在图7中,由10及7来表示。
锥形盖板的重量(所有附加盖板的厚度为1mm)是(0.1)(8)(10)∫h1h22πhtgαdh/cosα=]]>=(8)2π(tgα/cosα)∫h1h2hdh=16πtgαcosα(h222-h122)=]]>-8πtgαcosα(h2⊥h1)(h2-h1)=8πcosα(r2+r1)(h2-h1)=]]>=8π(r2+r1)(h2-h1)2⊥(r2-r1)2=58π(rl⊥l24)kg]]>(公式前面的系数0.1表示锥形盖板的厚度,单位是cm。系数8表示立方厘米重量,单位是克。系数10表示(1002)的乘积,因为“h”及“dh”的单位是米,并除以1000,从而其重量结果是公斤,而不是克)。
半圆形剖面盖板重量为(直接表示最后的公式,无需计算)π22(2r⊥l2)(l2)·10000·(0.1)·8110004π2(2r⊥l2)l2kg]]>锥形部分的体积(单位为立方米)是V=13πl[(r⊥l2)2⊥r2⊥r(r⊥l2)]=πl(r2⊥rl⊥l212)]]>半圆形部分的体积(单位为立方米)是
V=π28(2r⊥l2)(l2)2=π216(rl2⊥l24)]]>锥体内的管路体积是2πrl(0.01)m3,并从锥体体积中减去。尽管它的尺寸较小,但我们没有忽略它。每立方米体积的上升力约为1公斤,因而各管路的上升力为Flift=πl(r2⊥rl2⊥l212)⊥π216(rl2⊥l34)-2πrl(0.01)kg]]>涉及各管路的剖面,从而可在空气中浮动的公式是π[5·8(rl⊥l24)⊥4π(2r⊥12)l2⊥160rl⊥]]>⊥16r2-l(r2⊥rl2⊥l212)-π16(rl2⊥l24)⊥2rl(0.01)]<0kg]]>合并后的公式为π[rl(58⊥4π⊥160⊥0.02)⊥l2(2s⊥π)⊥r2(16-l)-rl2(12⊥π16)⊥]]>-l34(13⊥π16)]<0]]>如上所述,我们进行了有关管路下部的计算,对其它管路也适用,因为管路重量与其体积的上升力之间的比例关系与下部管路相等。然而只适用于管体,而不涉及全部盖板,因为它们的厚度是稳定的,即1mm,而且随着体积的增加,其重量也增加(对两种类型的管路均相同,其至少有一个盖板)。解决这一问题的方法是,将管路盖板部分或全部设置到下部管路之上,其比重为钢比重的1/4或更小(合成材料的比重为1.65克/立方厘米)。以下列出一个计算机表,其涉及两种类型的管路,从中可获得下部管路的直径及长度的概念。
对管路上部而言,盖板不应从其上边缘突出,以免妨碍风吹向风帆线上装置的其它部分。上部管路可以与其它管路基本相同,只有在该管路中,管壁连续到盖板顶点的高度为止。在该管路的上部,管壁稍微变厚,并安装一个大轴承,如图11(15表示管壁,16表示轴承)所示。
为了延长盖板寿命,最好在两个部分之间采用摩擦轴承,采用塑料材料,从而减少摩擦(所有的部件最好具有低比重,而用合成材料来装配风帆线及轴承)。
轴承部分具有几个柱,其不与上管连接,不会明显妨碍风流,全部剖面等于各管路的剖面。
风帆线与这些柱子相接。
(上述管路具有附加装置,下文有介绍)。对于大型管路,其接近地面的直径为502m,上部直径为1004m,可以制作空气动力柱,其长度为502m。这些柱子的上部与大盖板锥体或平面相接(其厚度为1mm),但配有边缘(因而具有空气动力性),并充注氢气。其目的在于向上延伸管路,防止它因风压而倾斜过大。
利用许多钢环,将这些盖板与管路相接,其相交区中,最大的向上力应从中通过,并等于在倾斜时穿过管路的最大向上力。在计算出风压大小之后,计算其体积。盖板如图12所示(图中,17表示锥形盖板剖面,18表示平面形盖板剖面)。并不一定采用角度30。角度减小后,封闭盖板上的风压也减小。应将封闭盖板连接到空气动力柱上,从而不互相接触,而且互相不冲突。如果做不到这一点,也可以采用一个单体盖板。
在空气动力柱上安装一个框架,它处于轴承之上。该框架的长度为数公里,其高度与空气动力柱相同(根据风压来确定准确的框架尺寸,它确定着封闭盖板的拉伸角度,从而使管路不倾斜过大。该拉伸不应超过根据管路剖面确定的管路的允许应力)。封闭盖板内充注有氢气,它将与该框架相接触。可在上部连接,穿过其长度,并在其两个侧面连接。它们可承受框架及附件的重量(在底部最好没有盖板,从而使框架的垂直柱可承受拉伸力,而不造成倒塌危险)。这些盖板也有朝向风向的边缘。上部向下倾斜,类似于图12所示。侧面向框架倾斜,或者既向框架倾斜又向下倾斜。
承载风帆的链条通过轴承与该框架相接。风帆形成为矩形,其方向与风向一致。其运动方式为整个风帆系统沿着循环轨迹来运动。其连接方式为当沿着风向运动时,它们处于与风向垂直的位置,当返回时,便与风向平行。链条在风帆线的两侧承载风帆。在每一侧有二个链条。链条通过二个柱子来承载风帆,其在风帆中心的上下方向以同一距离来连接风帆,如图13所示。在风帆轨迹的末端,承载上部柱子的链条将沿着风帆线,在风向的最远侧向下。由于承载下部柱子的链条仍然处于稳定的高度(在适当的轮子上),因而风帆便转动且处于水平方向。两对链条便平行地向下运动,从而处于在风向上运动的工作风帆之下,以便使风帆返回到风帆线的前面。这样,风帆便在链条的作用下,在风帆线之下返回,直至达到风帆线的起点,在此,上部柱子上升较大,而下部柱子则上升较小(两对链条的长度应相等,因为两对链条以相同的平均速度来穿过周圈)。风帆运动到它的表面朝向风向为止,然后进入附加链条系统,该系统由与各风帆相接的螺栓来推动,从而推动发电机。使风帆倾斜的链条的轨迹如图14所示。承载链条的轮子在上部、或下部或两侧与框架相接,从而使链条不互相碰撞。风帆按同一距离依次与链条相接。
上述各附加链条在安装时,与风帆的上边缘及下边缘高度相同。风帆将驱动这些链条,利用处于各风帆上下的柱子来推动它们。图15表示风帆及螺栓。风帆各侧(左侧及右侧)上下部的这些链条(称为“工作链”)通过一组齿轮(与框架相接)来互相连接,因而二者以同一速度来运动。这组齿轮可防止风帆不垂直朝向风向,因为风力有时不能在所有的风帆上均匀分布。发电机在某处与这些链条连接。这些发电机用于产生电力。这此些发电机也与框架相接,必须要附加用于通过轴承来承载这些部件的重量的空心盖板(第一个链条用于保持风帆并使其倾斜,其下部使风帆返回到风帆线的起点,它处于工作链之下,否则会相互碰撞)。处于风帆上下的工作链在风帆线末端互相分开,因而使从风帆上下露出的柱子不再接触,而且不推动链条。这样,承载风帆的的第一链条便使风帆在与地面平行的方向转动,从而使其返回到风帆线的起点,而不受风力阻碍。
工作链由宽大的链环来构成,如图16所示,该图是链环的俯视图,它处于风帆上侧的链条上。该图表示风帆开始工作之时,换言之,是风帆竖立安装朝向风向而且螺栓进入链环之时。同时,在螺栓19与链环20内的柱子之间有一定的距离,这一压力有助于链条移动。此后,在风压下,风帆被推向柱子。这一推动是可能的,因为风帆与第一链条相接,链条利用小弹簧(上述未示)来保持风帆且使其运动。小弹簧的作用是风帆线上的所有风帆均平衡按压推动发电机的工作链。图17表示风帆利用弹簧来与第一链条连接的方式(图21中,22表示第一种链条,其保持风帆并使其稳定运动,23表示小弹簧,24表示弹簧托架)。(注框架远大于风帆,而且其体积可容纳所有的链条及发电机。只在风帆运动之外的外部进行加固)。发动机通过电池来与链条之一相接(一个或多个)。该发动机的作用是使驱动发电机的链条加速或减速(根据情况),从而使链条及风帆的速度达到风速的1/3。因为在这一速度下,风帆可获得最大的风能。这里的风帆是大型的,也可以构成多个小型风帆系统。可将这些小型系统逐个插入框架内,各配用链条。为便于说明,这里所说明的是一个系统(各风帆配有大窗户,连续的风帆效果会降低高速气流的速度)。为使风帆速度达到风速的1/3,在框架上设置速度测量仪,其与链条加减速发动机相接。该发动机通过自动齿轮装置来与链条相接。除了风速仪之外,最好沿着风帆高度设置多个测量仪,从而向计算机提供数据,以确定风速的第三加权平均功率,并乘以风的作用面积。所需的风帆速度等于该加权平均值。
除了管路的上部速度之外,还设置用于测量此处的风能的装置。这装置向水泵提供数据,其从管路顶部的专用水箱内取出水(通过小直径管路来与地面相接)或进行注入。其目的在于增加或减少重量,从而确定向上拉伸管路的加权力,并确定管路的倾斜角,进而确定风帆线的准确高度,因为有风压的水平力作用在管路上(也可以利用附加风帆来进行倾斜,其根据能量测量数据以及作用在该区域上的风力来改变角度)。风帆线的高度应处于风能达到最大之处(最大值在于不启动发动机,其频繁注入水,以便达到因风速差而引起的高度。所有这些由计算机内的水泵抽吸方向来确定)。
注利用在风帆线与管路之间产生不稳定的角度的轴线,来进行风帆线与管路之间的连接,从而防止在上管部产生压力。最好在同一线上只安装二个。因为轴线形成环状,从而可传递力,并对所有的上部管路直径产生作用。
发电机的冷却较简单,因为高速气流处的温度约为-50℃,如果这一温度下的高速气流进入发电机,则可有效地冷却发电机。
所需风帆运动速度的计算以下证明风帆速度应为风速的1/3。利用下列公式,可以计算出最大功率,从而可计算出风向上的风帆速度P=wt=F→·X→t=F→·v→1]]>式中P=功率,单位是瓦W=功,单位是焦耳t=时间,单位是秒F=推力,单位是牛顿X=运动方向上力的运动,单位是米(方向是固定的,因而无需合并)v1=风帆速度,单位是米/秒力“F”通过空气分子变化来计算。在每一秒内,等于ρ(v-v1)的质量M作用在风帆上(直接朝向风)。(v表示风速,单位是米/秒,ρ表示空气密度,单位是公斤/立方米)。风帆系统中的该质量动量是M(v-v1)=ρ(v-v1)2假设碰撞是弹性的,因为具有极好的接近性。因此,与风帆碰撞后的最终动量等于初始动量,但方向相反。由于ρ(v-v1)2是秒/平方米的动量,因而其结果是,在每秒内,该动量便变为方向相反的动量。因此,风帆对空气分子产生的动量差(所有的风帆以同一速度来运动)便成为2ρ(v-v1)2。这便是作用在每平方米风帆上力的大小。作用在风帆上的力还作用在地面系统中。此时的风帆速度为v1。因此,风帆上每平方米的功率便成为P=2ρ(v-v1)2v1。
使功率达到最大的v1是∂P∂v1=2ρ(v-v1)2⊥4ρ(v-v1)(-1)v1=0]]>解为(v-v1)(v-3v1)=0
v1=v3]]>其结果是,为了达到最大功率,风帆速度应为风速的1/3。将其代入“P”公式中便可求出功率值Pmax=1ρ(23v)2v3=827ρv3]]>以下求出风的功率部分Pwind=12mv2=12ρv3]]>PmaxPwind=827ρv312ρv3=1627=0.59259≈0.6]]>这是从其它计算获得的最大可用风能的已知结果。
需要计算出风帆上的风压,即每平方米风帆的能量,并说明装置的工作方式。首先,计算该高度的空气密度,其与海平面的密度成比例。密度的意义是单位体积的分子数乘以分子的平均重量,或者单位体积的克分子数乘以克分子的平均重量。根据下列克劳斯公式PVT=nR]]>式中,n表示克分子数(在计算中取定值)R表示常数其结果是P1V1T1=P2V2T1⇒V1V2=P2T1P1T2]]>指数1——表示海平面高度指数2——表示更高处其结果 ρ表示密度m表示该气体的平均分子量N表示阿伏加德罗常数该计算不太精确,因为高处的m不等于海平面上的m,由于高处的气体组成稍微不同,因而二个m不会降低。为了达到准确,应对各气体进行该计算氮气体、氧气、氩气体、氢气、氖气体及氦气体,(对二氧化碳也同样)。但未列出高处每立方米的各种气体比例表格,因而进行大致计算。
地面高度处的干燥空气的体积组成在下表栏目1中列出。ρ0表示这些气体在海平面高度处的部分重量,根据计算,ρ0=(空气比例)·(分子量)·(1/22.443)m3。它们列在栏目2中。其和为1.2905419公斤。为计算高处的空气密度,假设邻近地面高度的氮气体未处于氧气之上,因为水平风及颗粒以及垂直风会使空气持续混合。地面的气体比例只根据在大气中的比例来确定。对氩气、二氧化碳及氖气体也同样,它们的比重互相差异不大。氪气体及氖气体不会上浮到其它之上,因为较重,它们的数量可以忽略。只有氢气与氦气体上浮到其它气体之上,并向上喷射,因而,它们的浓度大于地面。要发现其浓度,便应进行测量。但这两种气体对空气的体积重量没有太大影响,因为较轻(但根据在地面的比例,在此计算在此高度上的这二种气体的作用)。
根据邻近地面高度的普通气体的作用,来找出单位体积的空气重量。根据下列公式,对各气体分别进行ρ=ρ0e-mgh/KTρ0按上述来算出,m、ρ、h、k、T根据M.K.S单位。
因此, 表示下表栏目3所示的结果。
气体栏目1栏目2(ρ0,kg)栏目3(kg)氮气0.78030.97406250.1647618氧气0.20980.29914 0.0393007氬气0.00940.01672840.0013282二氧化碳0.00030.00058820.000036氢气0.00010.00000890.0000078氖气0.0000123 0.000011 0.000003氦气0.000004 0.00000070.0000005氪气0.0000005 0.0000018
氙气0.000000060.0000003栏目3中的重量之和是0.205438kg。这一重量与空气重量的比率是0.1591874。因此,空气密度至少为表面高度的1/6.28(根据计算,为了使管路上升力与平面高度的相同,必须使它的厚度小于下部管路的2.5倍)。因此,下部管路的厚度为10mm,则上部管路的厚度便为4mm。
在计算风的能量时,将密度设为ρ=0.205kg/m3,在计算风的压力时,为保险起见,必须采用较大的值ρ=0.22kg/m3。
以下计算风帆上的风力。
每平方米的力是2ρ(v-v1)=2ρ(23v)2=(89)ρv2]]>最远处高速气流的压力是在日本550km/h我们得到 =(89)(0.22)v2=0.196v2|v=550km/h=153m/s=0.196(153)2=4588kg]]>以下计算管路可承受的最大力(如上所述,管路直径可减小)。它在平面高度上的直径为502m,其厚度为1cm。剖面面积为315000cm2。
(通过2π(502)(0.01)=10.04π=31.5m2)如果采用传统的可承受3000kg/cm2的钢材,则管路可承受的拉力为945000吨。
假设在风力作用下管路所允许的最大倾斜角为30度(如果在管路上设置了上述装置,从而减小风的压力,则管路上的压力可忽略)。风帆上的风力为(sin30°)945000=(0.5)945000=472500吨。我们发现,日本在最大风力时的最大压力是4588kg/m2。因此,需要472500/4.588=102986m2的风帆。欧洲的最大风速为200节以上,即370km/小时,则可得到力/m2的风帆=0.196v2|v=370km/s=103m/s=0.196(103)2=2079kg因此,最大风速下在欧洲的最大倾斜角为30度,风帆的总面积为472500/2.073=227273m2。
如果倾斜角为45度,则最大水平力为(945000)(0.0707)=668216吨,在风速550km/小时下,风帆总面积为145644m2,在风速370km/小时下,风帆总面积为321412m2。假设风帆总面积为500000m2,从而对微风也是适当的。如果有25个工作风帆,则各风帆的面积将为20000m2。如果表面上的管路直径为502m,则上部管路直径为(502)2.5=1225m(可以小一些,因为如果上升力为0.1907kg,则直径为502(2.2999)=1150m便足够)。因此,风帆宽度可以为1300m。因此各风帆的可以小于16m。
工作风帆的数量可以根据宽度而有多种。
以下计算在最大风速下的风帆功率。根据上述公式 来计算功率,式中,A表示风帆面积。如果风速为550km/小时=153m/秒,最大倾斜角为30度,则所有风帆的 如果风速为370km/小时=103m/秒,最大倾斜角为30度,则所有风帆的 如果最大倾斜角为45度,风速为550km/小时,则所有风帆的P=827(0.22)(153)3(145644)=34,000Mw]]>如果风速为370km/小时,则所有风帆的 然而,有时风速较低,在该场合下,需要风帆的面积,从而从风中接收到全部能量(受制于所确定的倾斜角)。
管路拉伸力我们发现,大直径管路的允许倾斜角为30度时,所有风帆上的允许力便成为472500吨。在该场合下,管路的拉伸力向上,因而其倾斜角不会大于30度,而应是(cos30°)(945000)=(0.866)(945000)=818394吨当所允许的该倾斜角为45度时,拉伸力必须为(cos45°)(945000)=668216吨如上所述,在上述12000m处空气的密度为0.205438kg/m3。氢气密度超过空气密度的1/14。因此,如果降低盖板内的上升氢气重量,则密度可达0.1907kg/cm3。
管路的拉伸力的最好产生方法是增加多个管路,可以称为盖板管,将其设置到结构的上部,即承载风帆系统及全部涉及风帆系统的部分。该结构最好也具有二个轴线,均处于同一投影线上,从而将该结构连接到管路上,管路在其下侧还具有圆形硬盖。为了可以使管路设置到地面上,或者只为了减少其高度,可在其上设置柔性管。这些薄壁管达到一定高度的表面或中心,从而将气体压入盖板及管路内,从而使内部压力等于降低了管路之处的外部气压。
对于管路拉伸而言,可以设置三个盖板管。各自的长度为1000m,直径为1416m。下部管壁厚度与上部的相同(根据计算为4mm)。随着直径的增加可减小厚度(因而下部直径为708m,而上部直径则为739.375m)。根据所传递的拉伸力计算,只有其上部的管路才能降低壁厚。三个盖板管的下部管路的体积包括上盖的体积及下盖体积约为(1.7488484)109m3,其所产生的上升力是333505.4吨。假设采用其比重为1.65cm3/gr的合成材料,则管路的重量包括上下盖便为40224.418吨。其余的上升力是293280.98吨,约为管路拉伸所需力的36%。显然,在这盖板管上,还设有上述装置,用来减小风力。下部管路可具有上述直径,但也可以具有大于上部管路的直径。这是为了将盖板管固定到结构上,从而具有足够的厚度,以便能传递动量,即作用力。
根据此处的管路拉伸形式,可以利用上述表面或锥面所产生的上升力,但只适用于固定风帆系统及发电机的结构。设置各风帆,从而可传递力,并具有足够的风帆面积,从而按管路的最大倾斜角来接受风能,该设置方式为各风帆配有框架,其厚度由计算确定,从而足够防止框架因风压而弯曲(这些计算是简单的),并采用轻质坚固的材料来制作(铝、钢或合成材料)。还可设置增强柱。在自由柱区拉伸细绳。这些绳形成网从而固定风帆。风帆采用坚固材料,从而防止管路倾斜过大,当有强风吹来时,控制风帆速度的计算机将发出指令,从而使风帆以较高的速度来运动(风帆一般的运动速度为v1=v3).]]>如果压力较高,则风帆上的压力便降低,管路便不会超过所需的倾斜角。但该方法有不足。如果将原功率公式除以v1,从而了解ρ随着v1的变化状态,则成为∂ρ∂v12ρ(v-v1)(v-3v1)]]>如果合并压力公式(风帆上单位面积的力),则成为∂∂v1[2ρ(v-v1)2]=-4ρ(v-v1)]]>容量与压力的合并式之间的比例为2ρ(v-v1)(v-3v1)-4ρ(v-v1)=v-3v1-2]]>该公式大于1所需的v1值为v-3v1-2>1⇒3v1-v>2]]>其结果是,如果v1=v3]]>的差异极小,从而形成最后的公式,则压力的降低量将大于所产生能量的降低量。如果差异超过该值,则能量的降低量将大于压力的降低量。
需要考虑这些场合是否经常出现,从而避免。如果经常出现,便可能造成压力及能量持续下降。这样,可以在强风期间折叠一些风帆,从而减少风帆的工作面积。折叠方式为将材料卷曲到风帆侧的卷筒上。卷筒在小型装置上移动,设有二个轮子,运动方向为上-下或反过来。利用电力装置来运动。电力通过固定链条或来自风帆轨道上的电池。轮子在框架上运动,其处于框架的另一侧,并固定到框架上的小装置上,从而不能脱落。风帆的另一端固定到框架上。圆筒的运动方式为在一个风帆上,上-下方向运动,在另一个上,运动方向不同(下-上)。从而使上下工作链上的力可达到基本平衡。风帆卷绕发动机从传感器来接收无线信号,检测管路的倾斜度。当倾斜角过大时,该传感器发出信号,从而停止卷绕。所有的风帆都折叠到一起。有一些是工作风帆,而另一些则是存放位置风帆。这样,在风帆的连续运动中,当存放风帆工作,而且工作风帆返回存放位置时,风帆上的全部力便没有改变。
风帆线上的工作面积在这种方式中将保持恒定,管路的倾斜角处于所允许的最大值,从而接收更多的动力。如上所述,风帆上单位面积的所用动力为ρm2=827ρv3]]>风帆上单位面积的压力为Fm2=89ρv2]]>将管路最大倾斜的风帆上的允许力设为B,工作面积为 则总功率便为B(8/27)ρv3(8/9)ρv2=B(13)v]]>其结果是,装置所产生的功率便按比例增加为v。
注上述拉伸管路的盖板管的厚度为每个管路4mm,而且是每个盖体1mm。材料的拉伸强度不必超过30kg/mm,需要使管路的厚度增大一倍(上管路厚度及部分下管路也如此)。盖体的厚度应大于上述的2.5倍。这不会引起任何问题,因为上升力仍然大于重量,因为上升力比重量大一级。
风帆线及装置动作的其它说明由于风帆在风帆线上依次设置,从而使风吹到所有的风帆上而不是第一个上,因而风帆线应稳定地上下运动。通过使管路以小角度来前后运动,可以实现这一点。(通过向盖板管内压入气体,或者向盖板加载水,从而吸入上部水箱内,然后抽出。也可以利用管路之上的附加风帆,该风帆的倾斜角应由计算机控制,从而对上部装置产生附加的水平力)。上述运动可解决下述问题当牌水平状态的风帆线(可补充)达到一个新高度时,风便吹到第一个风帆的前部,而且也吹到其它风帆的前部。这股气流(风)推动各风帆。以下讨论两个串联风帆。当处于风帆之间的第三距离的空气达到后风帆时,风帆便达到新高度,从而吹动新的空气(此时在第一风帆后面产生一种相对真空,长度为2/3风速乘以所经过的秒数。如果该相对真空增大,则该相对真空对吹动后风帆的风力会产生很大影响)。
如果不足或过大,则也可以不是1/3。为达到这一要求,各风帆之间的距离应等于所希望的最大风速乘以风帆升高时间的三倍,从而等于风帆高度。如果所希望的最大风速为540km/小时,即150m/秒,风帆高度为30米,风帆升高时间为15秒,则各风帆之间的距离便等于(150)(15)3=6750m。
如果风帆线上有25个风帆,线长度为169km,则对风帆线长度没有限制,因为各部分风帆线将控制盖板,从而升高。唯一的限制是生产成本及维护性。如果管路的振动频率增加,或者不够坚固(乘以3),则可缩短该线。
为使风帆接收到新空气,风帆线应高于管路而低于盖板管的高度。可采用空气动力柱。这些柱子可配用管路顶部的轴承。其距离可足够长,从而使管路顶部与拉伸盖板管底部之间的距离至少三倍于风帆高度。注为防止空气动力柱弯曲,支撑风帆的结构应利用联轴节来与空气动力柱相连接,比如利用与结构相接的轴环或铰链环,而在下部盖板管则采用处于大环上的铰链。该环与固定于下部盖板管上的另一个空气动力柱相接。此外,为防止返回到风帆前部的风帆不妨碍新鲜空气到达风帆,最好使风帆从侧面返回,而不是从下面返回。而且,盖板最好从两侧而不是从上下部来支撑风帆线。因此,被风帆驱动的所有的工作链将相对上述位置呈现90度状态。
结论是本发明利用高速气流,通过管路来产生电力,管路内有气体,风帆在风向上运动(或者利用风机,但本文未介绍,各翼片上各点上的运动速度为风速的三分之一。因此各翼片的倾斜与远处的倾斜是不同的,对轴上各距离而言,各点具有不同的倾斜角)。其它详情,比如发电机的制造(而不是设置或多个管路,从而使涡轮机处于地面上)、风帆及框架详情、风帆与发电机之间的力的传递方式,它们都是一种示例,可以以不同方式来实施。另一示例是将风能迅速转化成电能而不是其它能量。
上管路升力大于其重量的半径值及下部管路值表格按钢材料来计算管路重量充气管路圆形及锥形盖板管路半径(米)长度(米)半径(米)长度(米)165 529 1 81166 443 6 106167 382 11 131168 337 16 136169 311 21 141170 273 26 146171 249 31 151172 230 36 156173 213 41 161174 199 46 156175 187176 177177 177178 178图18是主要装置部分的示意图(25表示地面,26表示与地面固定的装置固定链,27表示管路之一的基体,28表示管路的圆形盖板,29表示开口,用于平衡气压,并用于人及装置进出,31表示用于向上拉伸管路的缆索,风可向风帆方向吹动,32表示向拉伸帆线的部件形式之一,充有氢气。拉伸管可有多个,33表示矩形框架,其剖面呈矩形,风帆处于其中,并沿着它移动,链条使其运动,发电机以1/3风速来移动风帆,发电机产生电力,34表示轴承,其使风帆线框架根据风向来改变其方向,30表示氢气箱,用于使框架产生上升力)。(从框架两侧,在读者方向及背面方向,设有类似的氢气箱)。为了简化而没有图示,图3表示邻近该管路的该装置,用于减小管路上的风压,在各管路上插入仪表,用于测量其内的空气压力。
权利要求
1.一种装置,其利用处于高速气流流动高度的高速气流来产生电力,该装置通过其上面的风帆或风翼来获得风能,并将其转化成电能,可用于地面上,也可以制成二个部分,其中第一部分固定于地面上,并利用空气的上升力来支撑,附件固定于第二部分的顶部,并向上拉动,从而防止因第一部分上的风压而产生倾斜,该装置通过使风帆以风速的1/3至1/2的速度来运动,可随时获得最大风能或使风机以适于它的水平速度来运动。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其利用将风的运动与地面涡轮机相接的柱子,来将上述风帆/翼片的运动转化成电能,从而用于地面。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其通过向地面上的一个或多个装置辐射所产生的能量,来将上述风帆/翼片的运动转化成有用的电能。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,由一个或多个第二部分来构成(用于将第一部分固定到地面上),并用缆绳固定到一起,通过这些缆绳将装置与风帆或翼片连接到一起。
全文摘要
本发明涉及一种装置,其利用处于高速气流流动高度的高速气流来产生电力,该装置通过其上面的风帆或风翼来获得风能,并将其转化成电能,可用于地面上,也可以制成二个部分,其中第一部分固定于地面上,并利用空气的上升力来支撑,附件固定于第二部分的顶部,并向上拉动,从而防止因第一部分上的风压而产生倾斜,该装置通过使风帆以风速的1/3至1/2的速度来运动,可随时获得最大风能或使风机以适于它的水平速度来运动。
文档编号F03D11/04GK1908423SQ20061009130
公开日2007年2月7日 申请日期2006年6月9日 优先权日2005年6月9日
发明者耶胡达·罗斯曼 申请人:耶胡达·罗斯曼
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