[发明专利]基于引射力的高铁高架桥风力发电系统

说明书

本发明公开了基于引射力的高铁高架桥风力发电系统，属于能量再回收利用技术领域。本发明提出的系统包括风力发电控制模块，自动风口阀门组，自动风口滤网组，高位通风管路，风力发电装置，螺栓螺母垫圈组合件，整流蓄电装置，上下直通管道。高速动车组列车高速通过时产生负压，风力发电控制模块向自动风口阀门组中的每个自动风口阀门发送信号，控制特定的自动风口阀门开启，空气经上下直通管路、高位通风管路向上流通，并在此过程中带动风力发电装置发电。本发明利用高速动车组列车高速行驶时产生的风力发电，实现了风能的回收再利用；利用弯折的高位通风管路和可控的自动风口阀门产生的引射力增加了管路内的流通风量，提高了发电能力。

技术领域

本发明属于能量再回收利用技术领域，具体涉及一种利用高速动车组列车高速通过时产生的风能进行发电的系统。

背景技术

我国现已正式迈入高铁时代：截至2018年底，我国高铁运营里程已超过2.9万公里。为向列车提供更安全、平稳、高效的运行环境，我国高铁大都架设于高铁高架桥上。京津城际高铁的桥梁占比达88％，京沪高铁的桥梁占比达86.5％。

我国高铁的设计时速超过200km/h，列车高速通过时会带动空气高速流动。根据流体力学理论可知，当流体高速流动时由于自身静压低于周围环境，周围流体会由于压力差产生流动，即高速流动的流体会对周围流体产生引流作用。在喷射器中，已通过结构设计广泛利用基于引流作用的引射力来增强喷射推力。

在高速动车组列车高速通过时，由于引流作用会产生可观的风能资源，但这一资源尚未得到利用。

本发明提出的系统，可回收利用高速动车组列车高速通过时产生的风能资源，实现了能量的回收再利用，且整套系统结构完善可靠，具有极强的应用价值及商业价值。

发明内容

本发明提出了基于引射力的高铁高架桥风力发电系统，其具备利用高速动车组列车行驶带来的风能发电的功能。

本发明采用的技术方案如下：

基于引射力的高铁高架桥风力发电系统，包括高位通风管路，自动风口阀门组，自动风口滤网组，风力发电装置，螺栓螺母垫圈组合件，上下直通管道，整流蓄电装置，风力发电控制模块；其中：

所述上下直通管道包括橡胶垫圈、上下直通管道支撑基座、上下直通管道体、上下直通管道过滤网；

所述高位通风管路的下端为垂直向下的管路，上端在与高速动车组列车行驶方向垂直的方向分别向高铁高架桥双向铁轨的中间位置弯折，在与高速动车组列车行驶方向平行的方向分别向高速动车组列车行驶方向的正向和负向弯折以利用引射力的作用增大风力发电量，故高位通风管路的上端共有四个通风口；为了与高位通风管路上端的四个通风口匹配，在高铁高架桥双向铁轨每条的中间位置均分别设置有两个风口；

所述自动风口阀门组共有四个结构相同的自动风口阀门，分别设置于高铁高架桥双向铁轨中间位置的四个风口处；

所述自动风口滤网组共有四个结构相同的自动风口滤网，每个自动风口阀门上端分别设置有一个自动风口滤网用以防止大颗粒杂质进入系统；

所述高位通风管路的上端与自动风口阀门组相连，高位通风管路的内部设置有风力发电装置，所述风力发电装置的外层设置有防水密封层；

所述风力发电装置通过螺栓螺母垫圈组合件与上下直通管道的上下直通管道支撑基座固连，所述橡胶垫圈设置于上下直通管道支撑基座与风力发电装置之间，以缓冲加工误差和安装误差、保证紧密配合；

所述上下直通管道下部设置有上下直通管道过滤网以防止桥下的大颗粒杂质被吸入管道；

所述整流蓄电装置安装于桥墩基座旁，风力发电装置与整流蓄电装置电连接；