專利名稱：船舶能量回收裝置的制作方法
屬流體動力學，水力發(fā)電。
背景，船上有三種能量可供回收利用。螺旋槳推進器的排水副作用。螺旋槳相當軸流水泵，向后排水時產(chǎn)生軸向反力，推船前進，而排水作用沒利用。水泵只用來排水，軸向反力沒利用。因為是在船上，以軸向力為主，故稱排水副作用。其實就是牛頓第三運動定律之作用和反作用力在一條直線上，量值相等，方向相反同時作用在兩個物體上。本裝置可使目前船的一舉一得變?yōu)橐慌e兩得。二尾水溝。在正常航行時總是有尾水溝緊隨船后，溝底到水面這個位差具有能量。三船與水的相對運動。具體數(shù)值就是船速。這三個方面是在船正常航行時產(chǎn)生，用不用它們都客觀存在。
方案一螺旋槳排水副作用和船尾溝的利用。將兩套水輪發(fā)電機組裝在船尾，前稱主機后稱輔機。采用彎肘形尾水管，輔機尾彎部水管接在主機尾水管端部，這個端部里安裝螺旋槳。這樣推進器的排水副作用可形象的描寫為前拉水使主機產(chǎn)生水頭，后推水使輔機產(chǎn)生水頭。螺旋槳安在主機尾水管端部里邊，正如軸流泵，正常運行時將尾管水平段的水抽走，上面的水下來補充又被推進器抽走，這樣連續(xù)下連續(xù)抽使水輪機運行。后推水就是推進器向后推水，形成一股射流將輔機尾水管水平段的水帶走，上邊的水下來補充，連續(xù)推，連續(xù)下，使輔機運行發(fā)電。輔機尾水管水平段橫斷面要保證兩機流量一起順利通過。水頭即意味著勢能，勢能是地球引力所致，這和現(xiàn)行的水輪發(fā)電機組是一樣的。為省去船舵、縮小螺旋槳的直徑，推進器可設(shè)偶數(shù)個，主輔機組也得相應(yīng)的增加。船尾溝降低了尾水管出口壓力，在這里也用上了。當然推進器的副作用是主要的。
二、船與水相對運動的利用船舶一般為凌形，頭尾小中間大。從縮小橫斷面開始到尾部的兩側(cè)，安裝水輪發(fā)電機組。為有別于主輔機組，將該機組稱為次水輪發(fā)電機組，簡稱次機組。次機組是利用船與水相對運動的速度，即船速來降低尾水管出口壓力，獲得水頭，運轉(zhuǎn)發(fā)電。尾水管水平段出口應(yīng)使水流向后。這樣安裝即不增船的阻力又可減少動頭對管口的沖擊。船不動，管口里外的壓力相等，水輪機不工作。船行走，管口外面壓力降低，水流出管口，機組工作。
三類機組回收能量時，流量獲得與船相同的水平速度，造成船的功率損失，簡稱動能損失P4＝1/2r(Q1+Q2+Q3)V2V是船速，Q是流量。據(jù)此可確定使用條件H＞V2/2gH是水輪機水頭，V是船速，g是重力加速度。
如果船體短，吃水淺，也可采用貫流式機組，水平放置或斜置。那時動能損失便可大為減少或忽略，設(shè)計得好，這個船速形成的動頭起積極作用。
積極效果回收能量的有效功率減去動能損失即是。即P＝P1+P2+P3-P4P1-主機輸出有效功率P2-輔機輸出有效功率P3-次機組輸出有效功率P4-動能損失回收能量的利用設(shè)計時確定。有一點可定節(jié)省柴油，減少污染。
圖面說明圖一是船正常航行示意圖。1、是主水輪發(fā)電機組，2、是輔水輪發(fā)電機組，兩機尾水管間安置船舶推進器4，3、是次水輪發(fā)電機組，在船尾漸縮部分的兩側(cè)船邦部位安置。尾溝和吃水線已在圖面標出。
實現(xiàn)方式選一吃水深、噸位小的陶汰船。按推進器排水量、吃水線選主機的流量、水頭。再選一臺流量水頭略低主機的輔機。輔機為轉(zhuǎn)槳式。主前輔后的安在船尾。推進器在兩尾水管相接處的主機尾管端內(nèi)。船兩側(cè)進水口開在吃水線下，盡量遠些，然后用管道與蝸殼體連通。如發(fā)電機沒有負載，可用海水充當。視電壓高低確定電纜兩端間距，一端就近下海另一端拖在船后，從儀表上便可看出工作情況，其它問題逐步解決。
權(quán)利要求
1.將水輪發(fā)電機組裝在船舶上，利用推進器排水副作用、尾水溝和船與水的相對運動而獲得水頭、運轉(zhuǎn)，回收能量。
2.根據(jù)[1]推進器排水副作用可使水輪機獲得水頭運轉(zhuǎn)的技術(shù)特征，凡是同時利用泵排水作用與反作用而獲得動力或能源的。
3.根據(jù)[1]船與水的相對運動，可使水輪機獲得水頭運轉(zhuǎn)的技術(shù)特征，凡是利用相對運動而使水輪機獲得水頭運轉(zhuǎn)的。
全文摘要
屬流體力學。將水輪發(fā)電機組裝在船舶上，利用推進器排水副作用、尾水溝和船與水的相對運動來獲得水頭。運轉(zhuǎn)，回收能量。
文檔編號B63J99/00GK1099710SQ9311654
公開日1995年3月8日 申請日期1993年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月29日
發(fā)明者馬景榮 申請人:馬景榮