专利名称：增风速山洞的制作方法
增风速山洞 本发明属于风电领域， 一种增风速山洞。现在的风力发电技术已相当成熟，可是许多地区由于风能达不到风速3m/s，或者能够达到这一风速的常年小时数太少，导致兴建风 电机组的经济性因素的限制，妨碍了风能利用的发展。因此如何设法 提高风速问题也成了非常重要的关键问题。特别是风力机可获取的能 量随风速的三次方增加，这说明提高风速，不仅可以按它的三次方增 加功率的突出效益，更具意义的是使得本来不能起动风力机的临界风 能密度、和接近临界风速的大片地区，变为可以风能利用的正常运转 地区。浙江有名的钱江观潮的壮观，其源于杭州湾喇叭口地形，把本来 低品位、分散、缓慢的海洋涨潮能量，被"喇叭口"约束、引导，到 达杭州钱塘江口时，造成惊天动地的能量威力。约10多年前，本人 从一份大报上看到美国一妇人被大楼风吹倒受伤，状告法庭大楼业主 赔偿。流体力学中液体与气体许多地方相似性。因此，本发明目的用喇叭口山洞，提高风能密度，使得1、现有风力机的功率潜能有突 破性的提高，以及年运转率显著上升；2、本来风速低于风力机临界 运转的大片地区，可纳入风电领域。图1，示意一座山的鸟瞰图，环它的周边布置于11个喇叭口进 风洞的隧道，和一个排气道C和d，喇叭口进风洞会合在中间形成一条较直的、通向风力机的总风道a。风力机b设在(本地)常年风能 最少的西侧边，风力机b位置是固定不动的。从俯视图中的喇叭口和各风道的锥度不十分显著，但实际上它们的进风道截面变化很大，因 力考虑到山体强度，各进风道越接近外口 ，截面就越是成瘦长椭圆形，竖向的长轴长短轴比大于3比1 ，当风道靠近风力机b时才呈笔直的圆锥形。同时各风道的分布，不在同一层面，即洞口距地面有高有低，如洞口标号为1和2的两洞外口标有H1，表示它们的进风口离地面 是较高；3、 4风道和排气道c、 d处标有L1，表示最低位置；5的风 道口表有L2，是比较低；6、 7风道口表有M，是中等高度，8和9 风道口标有H1是较高；10风道口是H2表示高；11风道口是H3表示 最高。总风道a和排气道c、 d是处在最低的一个层面，所以处在高 位置的各风道必须逐渐转弯斜向下方与总风道a去衔接;这种弯曲部 位距风力机较远，弯道的截面较大，该地段的风速不高，所以对风能 利用影响很小。图1显示1、每一方位至少有三个进风口进风各支风道(如 从1到11表示的各进风道)与总风道b在衔接相交部位的前面都有一个电控闸门，例如用西北风时，1、 2、 3的三个支风道进风闸都打开，其余的支风道都关闭，与总风道b隔绝。这三个支风道都成为进 风道。风的惯性、势能，把低能量密度的风被喇叭口引入，压縮、增 速，提高了能量密度后进入更具光滑的圆锥形总风道b，被后面风的 势能源源不断地挤送入风力机中。把三个巨大的喇叭进风口的风，被 导引、压縮成为要通过相对三个嘲叭口而言要小得多的一台风力机 时，势必提高风速，这就是达到我们提升风功率密度，激活一大片不 能利用风能的土地江山，为改革开放添砖添瓦的目的。如果利用东北风用进风口3、 4、 5;风力机排气经排气道C到排气方向房e，从方向房e向南或向西排气(两个方向同时排气也可 以)。利用东风时进风口4、 5、 6或用进风口5、 6、 7;排气方向房e 的排气，按箭头三个方向都行。东南风时用进风口 6、 7、 8;排气在 e的向北、向西都行。南风时用进风口8、 9、 10;排气方向房e的北 面排气。西南风时用进风口9、 10、 11;在排气方向房e的北面排气。 西风时用进风口10、 11、 1;排气不在排气方向房，而经过西风排气d，绕到山的南侧，向东排气。2、 排气方向房可以兼作物料干燥房用利用风力机的排气气流 可以风干家具制造业的木料，或陶瓷坯的风干，或农副产品及水果等 的风干。f是排气房外围消减噪声的竹、木林。它有高高的稠密的长竹林， 外层是大毛竹，更外层是灌木层等。g是盘山人行道，h是环山路3、 风轮的类型由于风能密度提高，不再是大直径的三叶风轮， 应该根据实验风得出的设计参数设计出一种类似于汽轮机，但叶片比 汽轮机少而长的风轮，同时比三叶风轮而言按风速的提高数据加大风 轮的实度，而且叶片也考虑多级，所以该风轮应该是一种"亚汽轮"。4、 喇叭孔的开凿孔外口一段是瘦长的椭圆截面，如竖向长轴 40m，横向短轴13m，这样有利隧道的安全、牢固。直到风力机前一 段100左右长度上基本上是笔直(或略有弧度)的圆锥形孔。这样外 口大，向外泻口，用风镐开凿卸石，都较一般隧道方便。开凿出的石 块正是建设基料。5、 这种风力发电机组安装在山肚子内，噪声、有人说(像法国人)有碍风景；大风轮有干扰机场信号或军事雷达(如英国国防部的)情况总可免掉。室内的噪声总也比较好对付，如像大剧院等吸音墙、 隔音材料等。风景方面，更加容易美化、有办法吸引成为旅游景点。 在风力特佳的海礁露出在水面的岩石、浅滩上，可不依赖山凿洞，而用预制多级的砼制件组装成风洞加固。生产厂可以规模定型预制。
-只有一幅图"增风速山洞"的鸟瞰示意图和各组高低不同的洞 口局部剖面。
权利要求
1. 增风速山洞是利用山的周围开凿多个进风的喇叭口、漏斗式山洞，通过各进风道与总风道衔接，总风道末尾装有风力机、排气道等等；每一方位的风，可有三个喇叭口洞引入进风到总风道和风力机。
2、 根据权利要求1所述的增风速山洞，特征是利用喇叭口山洞 引导风的势能导入、压縮、增风速，提高了风能密度。
全文摘要
资料表明全国大部分地区风速过低不能利用风力发电，部分地区常年风能利用率低，有碍风力机安装的经济性和推广。本方案示意一座山的鸟瞰图，四周开凿11个进风的喇叭洞，通过各支风道与总风道a衔接，总风道a的末端装风力机b(有排气道c、d)。每一种风向都可有三个喇叭口引入进风到总风道a；风的势能使风导入漏斗状、喇叭洞风道中，被压缩、增速，提高了风能密度。由于风轮功率与风速的3次方成正比，因此本方案会大幅度提高功率，激活大部分地区也可应用风力发电。
文档编号F03D9/00GK101255846SQ20061015550
公开日2008年9月3日 申请日期2006年12月26日 优先权日2006年12月26日
发明者黄金伦 申请人:黄金伦