[发明专利]无落差(自然水流)水力发电方法

说明书

本发明涉及一种无需要有落差的水力发电方法，其特点是无需要筑坝将上游水位提高，而是利用自然水流的动力发电，所以它对水流无落差要求。

其工作原理是：（见图1）

当将水轮叶片插入流水中时，由于上下游水位基本相同，对水轮叶片的压力基本相等，而推动水轮发电又需要力，所以水轮处于静止状态。

由于水轮的阻力，上游水位开始上升，水轮也开始慢慢转动，上游的水也开始向下游流动，当水流达到正常流量时，水轮开始匀速转动，上游水位不再上升发电机进入正常发电阶段。我们现在来看流水对水轮叶片的作用力：

设流量Q＝30米³/秒，平均流速V＝0.5米/秒，水深H＝2米，水流宽度B＝30米上游水位上升了△H＝0.5米。当流水由上游流到下游时，上游水位升高部份的水体产生了位能损失，这些损失的位能变成了动能推动叶轮旋转，其大小Z＝ (ΔH)/2 ＝ 0.5/2 ＝0.25米。

由于上游水位升高，叶轮处过水断面增大，至使流速减小，这时叶轮处的平均水流速度V＝ 30/(2.5×30) ＝0.4米/秒，取a₁＝a₂＝1，S＝0.2根据总流能量方程Z₁+ (P₁)/(r) + (a₁V²₁)/(2g) -F-Z₂+ (P₂)/(r) + (a₂V²₂)/(2g) +hw我们得作用在叶轮J上的动力即F的大小为：

F = 30 × 2.5 2 + 30 × ( 2. 5 2 2 ) 2 + 1.09 9 2 + 30 × 1 × 0.4 2 2 × 9.8 - 30 × 2 2 ]]>