[实用新型]一种边界层剪切透平发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉属于发电领域，具体涉及一种边界层剪切透平发电系统。

背景技术

当前时代下，能源成为一项日趋减少的资源，如何有效地利用可以获取的能源成为一种至关重要的事情。为此，许多学者将目光放到了风能、水能及太阳能等自然资源上面，其中收集雨水能量的技术一直被研究应用于家庭生活中，属于小功率发电装置。

现有利用雨水发电的装置，基本上是通过下雨时收集雨水于水箱中，雨水顺水管往下泻，由于重力作用提高了流水能量，流水流入水轮机中，带动其中叶片转动产生动力，再通过联轴器将其和发电机连接，从而产生电能。然而由于水轮机通过流水冲击叶片来获得机械能，其效率比较低，从而产生的功率也比较小。

边界层剪切透平是一种无叶片透平，由尼古拉·特斯拉在1913年发明，又称特斯拉透平。它由一系列同轴的平行圆盘组成，圆盘之间的间隙很小。工质从圆盘间隙射入，依靠流体粘性剪切力来驱动透平。由于特斯拉透平具有结构简单、高转速下可操控性强、工质适应性好等优异的特点，目前国内外有不少学者致力于特斯拉透平的开发和利用方面的研究，并取得了一定的成就。

收集雨水能量并使用边界层剪切透平来进行发电目前还没有投入到实际应用中。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种边界层剪切透平发电系统，用于利用雨水的能量进行发电。

本实用新型提供了一种边界层剪切透平发电系统，具有这样的特征，包括储水容器，用于储存雨水；边界层剪切透平，与储水容器通过管路相连通接收来自储水容器的水；以及发电机，与边界层剪切透平的输出轴相连，被边界层剪切透平驱动运转来发电并输出。

在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，还可以具有这样的特征：其中，边界层剪切透平包括壳体，包括前盖、后盖、壳身以及设置在壳身上的射流孔；输出轴水平设置在壳体内，且该输出轴的前端贯穿前盖的中部，该输出轴的后端贯穿后盖的中部；特斯拉圆盘组，固定在输出轴上，包括多个与输出轴同轴的圆盘，其中，射流孔用于让工质进入并喷射至多个圆盘上，带动圆盘转动，从而驱动输出轴在壳体上旋转。

另外，在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，还可以具有这样的特征：其中，射流孔具有设置在壳体外侧面上的呈矩形的射入口、设置在壳体内侧面上的呈矩形的射出口、连通射入口和射出口的射流通道，射流通道从射入口至射出口处逐渐扩大。

另外，在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，还可以具有这样的特征：其中，后盖的中部设置有轴肩以及位于该轴肩下设置的托板，轴肩和托板之间设置有轴承，输出轴的后端部贯穿轴肩，轴承套在输出轴的后端部上。

另外，在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，还可以具有这样的特征：其中，后盖上贯穿设置有多个出水孔。

另外，在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，还可以具有这样的特征：其中，储水容器为收集雨水的呈漏斗型的集水箱。

另外，在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，还可以具有这样的特征：其中，集水箱设置在比边界层剪切透平高的场所，用于提供势能。

另外，在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，还可以具有这样的特征：其中，集水箱采用高强度塑料制成。

另外，在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，其特征在于，还包括：调节阀，设置在集水箱与边界层剪切透平之间的管路中，用于调节来自集水箱的水流速度。

另外，在本实用新型提供的边界层剪切透平发电系统中，其特征在于，还包括蓄电池，与发电机连接，用于储存发电机输出的电能。

实用新型的作用与效果

根据本实用新型所涉及的边界层剪切透平发电系统包括储水容器、边界层剪切透平以及发电机。储水容器，用于储存雨水；边界层剪切透平，与储水容器通过管路相连通接收来自储水容器的水；以及发电机，与边界层剪切透平的输出轴相连，被边界层剪切透平驱动运转来发电并输出。

因为本实用新型所涉及的边界层剪切透平发电系统利用雨水的能量驱动边界层剪切透平来进行发电，所以，本实用新型所提供的边界层剪切透平发电系统具有结构简单和维护方便的特点，同时有效地利用了雨水的能量，绿色环保。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中边界层剪切透平发电系统示意图；

图2是本实用新型实施例中边界层剪切透平的剖面示意图；

图3是本实用新型实施例中边界层剪切透平的壳身三视示意图；