一種流體元素的捕獲裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及能源電力技術領域，特別是涉及一種流體元素的捕獲裝置和方法。
【背景技術】
[0002]電力工業(yè)的發(fā)展是整個國民經濟發(fā)展水平的重要標志，而發(fā)電在電力工業(yè)中處于中心地位，決定著電力工業(yè)的規(guī)模，也影響到電力系統(tǒng)中輸電、變電和配電等各個環(huán)節(jié)的發(fā)展。一般來講，發(fā)電主要分為水力發(fā)電、火力發(fā)電和核能發(fā)電，其中，雖然我國的的水力資源豐富，但受經濟、技術等因素所限，水力發(fā)電只占總發(fā)電的20%，而仍然以火力發(fā)電為主。
[0003]隨著化石燃料的短缺，人們對于可再生能源的需求日益增長，如何從風能和水能中高效的獲取能源已是大家所關注的重點，現有技術中，風力發(fā)電和水力發(fā)電主要是通過風和水的流動帶動葉片的轉動，從而將風或水的內能轉換成動能，并通過帶動發(fā)電機轉動最終轉換成電能的方式運行。
[0004]然而，葉片形式的風力和水力發(fā)電機對風和水方向的要求比較高，同時風或水中葉片周圍的碎片會損壞葉片，對于設備的安全存在巨大隱患。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例中提供了一種流體元素的捕獲裝置和方法，以解決現有技術中風和水發(fā)電技術受風和水方向以及設備地點限制的問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例公開了如下技術方案:
[0007]本發(fā)明實施例提供了一種流體元素的捕獲裝置，包括，捕獲體、輪轂和中心軸，其中，中心軸貫穿輪轂的中心位置，且輪轂和中心軸設置為同心圓盤狀，捕獲體設置于輪轂的外周;捕獲體設置為一端開口、另一端封閉的筒狀，捕獲體的開口朝向輪轂的切線方向，且開口端為攝入口、封閉端與輪轂的外周相連接;捕獲體上還設置有泄壓口，泄壓口為圓錐狀，且泄壓口的頂點朝向捕獲體的封閉端。
[0008]優(yōu)選地，捕獲體設置為光滑的螺旋形結構。
[〇〇〇9]優(yōu)選地，捕獲體設置為圓錐體。
[〇〇1〇] 優(yōu)選地，泄壓口上設置有變量開關。
[〇〇11]優(yōu)選地，泄壓口上設置有卷舌狀的穩(wěn)定裝置。
[0012]優(yōu)選地，輪轂的外周均勻設置有四個捕獲體。
[0013]本發(fā)明實施例提供的一種流體元素的捕獲方法，包括以下步驟:捕獲體通過攝入口捕獲流體元素;流體元素對捕獲體的壓力推動輪轂轉動;輪轂帶動中心軸轉動;流體元素通過泄壓口釋放。
[0014]優(yōu)選地，流體元素包括空氣和水。
[0015]由以上技術方案可見，本發(fā)明實施例提供的流體元素的捕獲裝置和方法，通過將多個設備安裝在一個可旋轉的中心，捕捉發(fā)生在三百六十度的范圍，從而使得捕捉體不需要跟蹤就能夠捕捉風和水，從而增強在各種環(huán)境條件下的可靠性，并有效地避免捕捉裝置與風和水方向相關聯(lián)的限制。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種流體元素的捕獲裝置的俯視圖；
[0018]圖示說明:
[0019]卜捕獲體，2-輪轂，3，-攝入口，4-泄壓口，5-中心軸。
【具體實施方式】
[0020]為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]參見圖1，為本發(fā)明實施例提供的一種流體元素的捕獲裝置的俯視圖。
[0022]如圖所述，本發(fā)明實施例提供的流體元素的捕獲裝置的俯視圖，包括，捕獲體1、輪轂2和中心軸5,其中，中心軸5貫穿輪轂2的中心位置，且輪轂2和中心軸5設置為同心圓盤狀，捕獲體1設置于輪轂2的外周，本實施例提供的流體元素的捕獲裝置中輪轂2的外周均勻設置四個捕獲體1，每個捕獲體1之間相差90度，便可捕捉各個方向的流體元素，如空氣或水。
[〇〇23]捕獲體1設置為一端開口、另一端封閉的筒狀，如光滑的螺旋形結構或圓錐體等形狀，捕獲體1的開口朝向輪轂2的切線方向，且開口端為攝入口 3，流體元素可以通過攝入口 3攝入并推動輪轂5轉動，封閉端與輪轂2的外周相連接。
[0024]與現有技術的葉片相比，本發(fā)明實施例提供的捕獲體1的形狀，自身可保護捕獲設備免受碎片撞擊，而且，進入攝入口的碎片并不會被泄壓口強制排出，而會在轉子達到相反方向時捕獲裝置內的壓力逆轉，從而將碎片排出，更有效地實現設備的自我保護。
[0025]捕獲體1上還設置有泄壓口 4,泄壓口 4設置為圓錐狀，且泄壓口 4的頂點朝向捕獲體1的封閉端，泄壓口上設置有變量開關，通過手動或自控控制變量開關，可以控制泄壓口的打開和關閉，從而增加或限制流體元素通過泄壓口的流動，從而增加了裝置的靈活性。
[0026]在本實施例提供的流體元素的捕獲裝置中，裝置為水平安裝，中心軸5為垂直軸，當流體元素(空氣或水)移動到捕獲體1所在的區(qū)域時，流體元素經攝入口 3進入捕獲體1，隨著流體元素的攝入，捕獲體1直徑的減小導致流體元素的集中力和壓力作用在捕獲體1上，從而通過輪轂2帶動中心軸5逆時針方向旋轉。
[0027]另外，泄壓口 4的設計使得多余的壓力可以通過此口釋放出來，從而可以避免過大的壓力導致捕獲體破裂的情況，泄壓口 4上還可以設置有卷舌狀的穩(wěn)定裝置，起到減少湍流的效果，如此的設計可以大大提高捕獲裝置的性能，減少維護。
[0028]本發(fā)明實施例提供的流體元素的捕獲方法，包括以下步驟:
[0029]步驟SI，捕獲體1通過攝入口3捕獲流體元素，其中，四個捕獲體1均勻設置于輪轂2的外周，這樣便可捕捉發(fā)生在三百六十度的范圍，將捕獲設置為全方位捕獲，從而使得捕獲裝置不需要跟蹤就能捕捉風和水，從而可增強在各種環(huán)境條件下的可靠性，避免風和水發(fā)電捕獲裝置對于風和水方向相關聯(lián)的限制。
[0030]步驟S2，流體元素對捕獲體1的推力推動輪轂2轉動，流體元素通過直徑相對較大的攝入口逐漸推入到直徑相對較小的頂端，流體元素體積的減小導致捕獲體1內部壓力大于外部壓力，從而推動輪轂2的轉動。
[0031]步驟S3,輪轂2的轉動帶動中心軸5轉動，中心軸5可連接外部發(fā)電機，最終帶動外部發(fā)電機旋轉發(fā)電。
[0〇32] 步驟S4,流體元素通過泄壓口 4釋放，當外界風速或水流速過大時，過量的流體元素可從泄壓口 4排出，以避免過大的壓力損壞捕獲裝置。
[0033]本發(fā)明實施例提供的流體元素的捕獲裝置和方法，設備簡單，不需要高塔或專門的安裝，可以設置于任何有流體元素的地方，便于充分利用風能和水能資源。
[〇〇34]以上所述僅是本發(fā)明的【具體實施方式】，使本領域技術人員能夠理解或實現本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種流體元素的捕獲裝置，其特征在于，包括:捕獲體(1)、輪轂(2)和中心軸(5)，其中:所述中心軸(5)貫穿所述輪轂(2)的中心位置，所述輪轂(2)和所述中心軸(5)設置為同心圓盤狀，所述捕獲體(1)設置于所述輪轂(2)的外周；所述捕獲體(1)設置為一端開口、另一端封閉的筒狀，所述捕獲體(1)的開口朝向所述輪轂(2)的切線方向，且開口端為攝入口(3)、封閉端與所述輪轂(2)的外周相連接；所述捕獲體(1)上還設置有泄壓口(4)，所述泄壓口(4)為圓錐狀，且所述泄壓口(4)的頂點朝向所述捕獲體(1)的封閉端。2.根據權利要求1所述的流體元素的捕獲裝置，其特征在于，所述捕獲體(1)設置為光滑的螺旋形結構。3.根據權利要求1所述的流體元素的捕獲裝置，其特征在于，所述捕獲體(1)設置為圓錐體。4.根據權利要求1所述的流體元素的捕獲裝置，其特征在于，所述泄壓口(4)上設置有變量開關。5.根據權利要求1所述的流體元素的捕獲裝置，其特征在于，所述泄壓口(4)上還設置有卷舌狀的穩(wěn)定裝置。6.根據權利要求1所述的流體元素的捕獲裝置，其特征在于，所述輪轂(2)的外周均勻設置有四個所述捕獲體(1)。7.—種流體元素的捕獲方法，其特征在于，包括以下步驟:捕獲體通過攝入口捕獲流體元素；所述流體元素對所述捕獲體的壓力推動輪轂轉動；所述輪轂帶動中心軸轉動；所述流體元素通過泄壓口釋放。8.根據權利要求7所述的流體元素的捕獲方法，其特征在于，所述流體元素包括空氣和水。
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種流體元素的捕獲裝置和方法，捕獲裝置包括捕獲體、輪轂和中心軸，捕獲方法包括以下步驟：捕獲體通過攝入口捕獲流體元素；流體元素對捕獲體的壓力推動輪轂轉動；輪轂帶動中心軸轉動；流體元素通過泄壓口釋放。通過將多個設備安裝在一個可旋轉的中心，捕捉發(fā)生在三百六十度的范圍，從而使得捕捉體不需要跟蹤就能夠捕捉風和水，從而增強在各種環(huán)境條件下的可靠性，并有效地避免捕捉裝置與風和水方向相關聯(lián)的限制。
【IPC分類】F03D3/06, F03B5/00
【公開號】CN105508133
【申請?zhí)枴緾N201610048368
【發(fā)明人】趙昆明, 李怡博, 郭成
【申請人】云南電網有限責任公司電力科學研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月25日