[转帖]人造龙卷风发电专利技术

马叉虫

[ADMINOPE=chenful|马叉虫|奖励积分 10|优秀文章|1162380125][这个贴子最后由马叉虫在 2006/09/08 10:29pm 第 2 次编辑]


人造龙卷风等可再生能源发电技术必将逐步取代燃煤、核电等具有污染性质的发电方式。本人的PCT国际申请《一种人造龙卷风发生装置及其发电方法》将于2007年初进入国家阶段，为了获得世界更多国家的发明专利权，同时使更多的中国同胞在国际风力发电、可再生能源领域占有本项技术，本人决定廉价转让该发明专利技术。具体条件是：1、50万元人民币，欧洲任选一个国家人造龙卷风发明专利；100万元人民币，北美洲任选一个国家人造龙卷风发明专利。2、有意者请于2007年3月底前签定协议，并付清转让费。依先后次序，选完为准。
现将有关人造龙卷风发电技术说明附后：

人 造 龙 卷 风 发 电
—论大气对流层能源开发
梁 和 平 （中国.四川）
大气对流层的发现已有数百年的历史，至今为止人们对于它的研究主要在于气候、污染和升温等方面，对于其中蕴藏着的巨大能量则少有实质性的研究。若能有效地开发对流层大气能源，可望数年内解决能源紧缺和环境污染两大世界难题……
（一）对流层及其对流规律               
众所周知，地球表面覆盖着一层厚重的大气，其中垂直于地面8000m~18000m的高度叫对流层。对流层内的空气垂直运动显著，是冷热气流交换的主要形式，与人类和动植物的生存息息相关的各种天气现象主要发生在这一层。在赤道地区对流层顶的高度约18000m，中纬度地区约12000m，极地地区约8000m。夏季的对流层厚度大于冬季。80%的大气质量集中在对流层 。  
对流层内空气的温度呈垂直递减趋势，即每上升100m，温度降低0.65℃。对流层顶部的温度低达-60℃。 由于对流层大气“低暖高冷”，地面热空气总是处于上升趋势，而对流层上部的冷空气总是处于下降趋势，故发生对流运动。
（二）大气对流的原动力
在对流层内，其底部（即地球表面），太阳光加热地面空气，使其密度减小，重量减轻，类似热气球，具有上升趋势；在对流层上部，空气冷却，相对密度增大，因地心引力作用，具有下降趋势。大气对流的原动力来源于太阳辐射和地心引力。然而，在一般状态下，这种升降速度缓慢，仅为1㎝~10㎝/s，远未达到实际应用的程度。那么，能否制造一种局部环境，使这种对流加速、能量释放加快呢，答案是肯定的！
（三）对流层能源开发方案——人造龙卷风发电
对流层内，空气强对流时常引发龙卷风。龙卷风的发生主要是由于大气梯度温差所引起。产生龙卷风时，地面气温常是摄氏二十几度，越往高空，温度越低。在积雨云顶部八千多米的高空，温度可低达摄氏零下五十度左右。这样，对流层上部的冷空气急速下降，地面的热空气猛烈上升。上升气流到达高空时，如果遇到很大的水平方向的风，就会迫使上升气流“倒挂”(向下旋转，滚筒似运动)，逐渐形成一个呈水平方向的空气旋转柱。然后，这个空气旋转柱的两端渐渐弯曲，其中一端从云底延伸下来。对积雨云前进的方向来说，从左边伸出云体的叫“左龙卷”，从右边伸出云体的叫“右龙卷”；前者为顺时针旋转，后者为逆时针旋转。在北半球，伸到地面的一般是右龙卷。龙卷风的形状表现为从积雨云底部向下伸出似“象鼻子”一样的漏斗状云柱，有时可到达地面或水面，达地面者人们称为“陆龙卷”，达水面者称为“水龙卷”。龙卷风的直径一般在几米到几百米之间，持续时间短，仅为几分钟到几十分钟。但是，其风速极快，最大风速可达到100~200m/s，含有巨大的能量，所以破坏力极大，可拔树倒屋，对生命财产造成严重的损失。
自然界的龙卷风难于驾驭，无法对其加以利用。但是，若能人工制造可控制的龙卷风，用其利，避其害，则可为人类提供无限的绿色能源。
龙卷风的巨大威力在于气流旋转所致龙卷中心的气压极低，可低达200百帕左右（标准大气压是1013百帕），故具有强烈的“抽吸”（上升型龙卷风）地面物体的作用或向地面“喷射”（下曳型龙卷风）气体的作用。在自然界，当龙卷风涡旋直径为200m时，其功率可达3万兆瓦，相当于10座巨型电站的功率。
既然龙卷风的直径可以小至几米，那么人工制造“龙卷风”就是比较容易办到的事了。
首先，利用对流层空气上升与下降的规律，使空气快速流动。方法是沿陡峭山体或高层建筑（或高支架）搭建大口径“人造龙卷风生成管道”（内直径3m以上），垂直高度达到1000m（沿山体斜行搭建）左右或500m（沿高层建筑或支架垂直搭建）左右。这样，可获得6.5℃或3.25℃左右的梯度温差动力，为热空气上升或冷空气下降创造了一个局部环境，空气流即可在管道内快速上升或下降。笔者所做的模拟实验观察到：垂直高度50m的塑料管道，人工造成两端温差（下端温度高于上端），当温差达0.5℃时，即可观察到管道内空气显著流动，且温差越大空气流速越快，平均空气温度每升高1℃，风速增加5m/s；另外还观察到，若管道高端有自然风，也会加快管道内空气流速。
利用对流层温度随高度递减规律，通过搭建大口径管道，达到相应的垂直高度，获取足够的梯度温差，即可为“人造龙卷风”提供原始动力。对于上升型人造龙卷风来讲，类似于烟囱抽吸烟尘，或类似于喀斯特地质区常见的四季吹风的“凉风洞”，或 类似于“连通器”效应。一旦大口径管道内气体流动，即可引发一万多米高的大气柱（无形）以每平方米约10吨的重力向管内压迫。
其次，是在大口径管道内壁铸造或安装间断性螺旋脊（类似螺母的脊），利用这种固相结构迫使管内流动气体沿螺旋脊旋转，从而形成中心呈负压的高速气旋，由此产生龙卷风效应。且这种螺旋脊铸造为“机翼形”，即一侧水平，另一侧弧形。弧形面气流速度较快，压力较小，因其管道系固定，所以驱使气流向压力小的方向流动。弧形面朝向气流前进的方向，使气流前端压力小于后端压力，以加速气体向前流动。
用这种装置及方法，可以获得五种动力：一是大气梯度温差产生的空气温差动力；二是对流层气柱（无形）高出人造龙卷风生成管道顶端平面的气柱压力（连通器效应）；三是气流在管道内旋转产生的气旋中心负压（上升型龙卷风效应）或正压（下曳型人造龙卷风）；四是“机翼形”螺旋脊产生的气流压差动力（升浮力）；五是管道高端经常性的自然风对管道内空气的“抽吸力”。一旦管道内空气流动，这五种力即产生综合作用而形成强大的龙卷风效应。利用这种装置及方法，既可以制造“上升型人造龙卷风”，也可以制造“下曳型人造龙卷风”。制造上升型人造龙卷风生成管道时，北半球铸造为逆时针上升螺旋脊，南半球铸造为顺时针上升螺旋脊。制造下曳型人造龙卷风生成管道时，北半球铸造为顺时针下降螺旋脊，南半球铸造为逆时针下降螺旋脊。这样，气体上、下流动均可以得到充分利用，如若大力开发，对流层的大气完全能够满足人类对绿色能源的需求。
原则上，在对流层一定范围内，铺设管道的垂直高度越高，梯度温差越大，气流速度越快，气流动力越大；管道内径越大，单位时间内流量越大，其功率越大；管道坡度越陡，气流阻力越小，流速也越快。所以，人造龙卷风的功率主要取决于龙卷风生成管道内径、垂直高度（梯度温差）和陡度。具体操作时，可根据设计规模要求不同而定。一处陡峭高山，既可以建造上升型人造龙卷风发电装置，也可以同时建造下曳型人造龙卷发电装置。一套人造龙卷风生成管道设备可连接安装一个至数个大功率风力发电机组。这样，一处适宜山体可以铺设一条或数条龙卷风生成管道，这样可达中型至大型的人造龙卷风发电站。
人造龙卷风发电是一个全新的绿色能源领域，其原理易懂，结构简单，建造容易，绿色环保，安全可靠。它克服了目前自然风能发电所存在的“能量密度低，不稳定，地区差别大”三大缺陷，是一种强大、持久、稳定，取之不尽，用之不竭绿色能源。
人造龙卷风发电技术可在世界多数国家和地区推广，如果普遍展开，可望20年左右取代矿石燃料及核能发电，有效地缓解世界能源紧张状况，减少地球环境污染，延缓地球温度上升，改善人类生存环境。

wangfan

能否请各位介绍一些关于风力发电机叶片如何设计的帖子，还有请教一下，在哪能找到关于翼型的升力系数和阻力系数关于攻角的关系曲线或者数据之类的，多谢！

马叉虫

现在设计风机叶片基本上还是采用叶素理论
翼型的数据属于保密性的东西,很多是查不到的
你可以装一个软件profili(??),里面有2000多个翼型的数据

周华

人造龙卷风可能需要考虑那个垂直风管的建造成本到底有多大。目前风力发电的主要瓶颈就在于成本太高，导致风力发电的电价高于火力发电。500－1000米的垂直风管需要多大成本，每个风管能产生多少电能，都是需要计算的问题。

润土

有个研究生提出一个方案：在对流层绳牵旋翼发电，比你的好得多。你的能实现吗？简单讲讲看。

润土

你这个设计和牟其中要炸开喜马拉雅山，改善西北生态环境一样，大手笔呀！

马叉虫

我没办法回答你的问题,因为该发明不是我的"杰作",我只是转贴,你如果有兴趣的话,上网搜到该发明的发明人,然后跟他本人去探讨探讨!

润土

免了吧！

雨夜无眠

还有其他的方法吗？
应该认真研究一下龙卷风的机理再说

monday

非常同意这个。有参考资料吗，我很感兴趣

下面引用由雨夜无眠在 2006/10/06 05:20pm 发表的内容：
还有其他的方法吗？
应该认真研究一下龙卷风的机理再说

hepey

有想法！

ilovebadi

觉得有些悬!

战鹰

澳大利亚80年代弄的东西，其实是太阳能发电的一种方式。白天利用日光温室的技术对通风塔下方的空气和地面进行加热，夜间地面将白天吸收的热量释放出来继续加热空气。可以昼夜发电。
由于可以使用塑料的双层日光板，比传统的玻璃反射镜和太阳能电池板更便宜，大型的日光温室技术也比较成熟，比较适合大型化。

                               
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terryhaha

想法不错，实现困难！