一种用于明渠发电的水轮机导流结构的制作方法

1.本实用新型涉及水力发电技术领域，具体涉及一种用于明渠发电的水轮机导流结构。


背景技术：

2.水力发电系利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。其利用水力(具有水头)推动水轮机转动，将水能转变为机械能，水轮机上接的发电机随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水轮机是重要的水电设备，是水力发电行业必不可少的组成部分，是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要设备。
3.目前，水轮机发电机组主要安装在大江大河中进行发电以提供充足的电力供应。然而，我国的江河数量远远少于大范围分布的明渠的数量，利用明渠为局部地区提供电力可缓解电力不足的局面。然而，目前针对明渠进行水轮机发电设备进行导流结构较少，无法充分发挥水轮机发电的优势和潜能。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述问题，设计了一种用于明渠发电的水轮机导流结构，该导流结构制作简单，可快速完成水轮机的安装，同时该导流结构可提高流入其中的水流的流速以弥补明渠的水头不足的问题。
5.为了达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现的：
6.一种用于明渠发电的水轮机导流结构，包括顶部开口的圆形围挡，围挡的底部中心处开有工作洞口，工作洞口的外侧一体式连接有向外凸出的水轮机工作槽，围挡上开有缺口，缺口的两侧分别固定有直挡板和弯折挡板，直挡板与围挡相切设置，弯折挡板与缺口的连接处固定连接有弧形挡板，弧形挡板向直挡板方向延伸并与直挡板之间预留有第二加速通道，所述的弯折挡板由第一挡板、第二挡板和连接板组成，第一挡板与直挡板平行设置且延长线与围挡相切，第一挡板与第二挡板固定连接，第二挡板倾斜设置，第二挡板通过连接板与围挡固定连接；所的水轮机工作槽的槽底上开有若干道泄流孔，水轮机工作槽的中心处开有铰接槽，铰接槽的两侧对称开有固定槽；所述的第一挡板与直挡板之间的通道为入流口段，第二挡板与直挡板之间的通道为流动渐缩段，连接板与直挡板之间为流动加速段，弧形挡板与直挡板之间的通道为第二加速通道。
7.进一步的，所述的第二挡板与第一挡板成45度角倾斜设置。
8.进一步的，所述的围挡、直挡板、弯折挡板和水轮机工作槽采用混凝土或者不锈钢板预制而成。
9.本实用新型的有益效果是：该导流结构制作简单，可快速完成水轮机的安装，同时该导流结构可对流入其中水流的进行二级加速以弥补明渠的水头不足的问题。
附图说明
10.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1是用于明渠发电的水轮机导流结构的立体结构示意图；
12.图2是用于明渠发电的水轮机导流结构的仰视结构示意图；
13.图3是所述的水轮机工作槽的结构示意图。
14.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0015]1‑
围挡，2
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工作洞口，3
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直挡板，4
‑
第一挡板，5
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第二挡板，6
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弧形挡板，7
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入流口段，8
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流动渐缩段，9
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流动加速段，10
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第二加速通道，11
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水轮机工作槽，12
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泄流孔，13
‑
铰接槽，14
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固定槽，15
‑
水轮机底座。
具体实施方式
[0016]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]
如图1
‑
3所示，一种用于明渠发电的水轮机导流结构，包括顶部开口的圆形围挡1，围挡1的底部中心处开有工作洞口2，工作洞口2的外侧一体式连接有向外凸出的水轮机工作槽11，围挡1上开有缺口，缺口的两侧分别固定有直挡板3和弯折挡板，直挡板3与围挡1相切设置，弯折挡板与缺口的连接处固定连接有弧形挡板6，弧形挡板6向直挡板3的方向延伸并与直挡板3之间预留有第二加速通道10，所述的弯折挡板由第一挡板4、第二挡板5和连接板组成，第一挡板4与直挡板3平行设置且延长线与围挡1相切，第一挡板4与第二挡板5固定连接，第二挡板5与第一挡板4成45度角倾斜，第二挡板5通过连接板与围挡1固定连接；所述的水轮机工作槽11的槽底上开有若干道泄流孔12，水轮机工作槽11的中心处开有铰接槽13，铰接槽13的两侧对称开有固定槽14，水轮机底座上的转轴插入铰接槽13中，水轮机底座15上的卡柱插入固定槽14中并固定于水轮机工作槽11上；所述的第一挡板4与直挡板3之间的通道为入流口段7，第二挡板与直挡板之间的通道为流动渐缩段8，连接板与直挡板之间为流动加速段9，弧形挡板6与直挡板3之间的通道为第二加速通道10。围挡1、直挡板3、弯折挡板和水轮机工作槽11采用混凝土或者不锈钢板预制而成。
[0018]
本结构的一个具体的应用为：将直挡板3和第一挡板4分别固定明渠的两岸，明渠中的水流沿入流口段7进入该结构中，水流经入流口段7进入流动渐缩段8中，而根据文丘里效应可知，水流的流速随之过流截面的减小而增加，水流的流速经过第一轮增加后进入流动加速段9中，水流的流速达到第一个高峰，随后水流流入第二加速通道10中，过流截面进一步减小，水流的流速经过第二轮增加后进入围挡中，水流进入围挡后呈涡流状进入水轮机工作槽11中，水轮机叶片在涡流的转动下随之转动，与水轮机转轴连接的发电机则在水轮机的带动下做功产生电流。
[0019]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指
结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0020]
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。


技术特征：
1.一种用于明渠发电的水轮机导流结构，其特征在于，包括顶部开口的圆形围挡，围挡的底部中心处开有工作洞口，工作洞口的外侧一体式连接有向外凸出的水轮机工作槽，围挡上开有缺口，缺口的两侧分别固定有直挡板和弯折挡板，直挡板与围挡相切设置，弯折挡板与缺口的连接处固定连接有弧形挡板，弧形挡板向直挡板方向延伸并与直挡板之间预留有第二加速通道，所述的弯折挡板由第一挡板、第二挡板和连接板组成，第一挡板与直挡板平行设置且延长线与围挡相切，第一挡板与第二挡板固定连接，第二挡板倾斜设置，第二挡板通过连接板与围挡固定连接；所的水轮机工作槽的槽底上开有若干道泄流孔，水轮机工作槽的中心处开有铰接槽，铰接槽的两侧对称开有固定槽；所述的第一挡板与直挡板之间的通道为入流口段，第二挡板与直挡板之间的通道为流动渐缩段，连接板与直挡板之间为流动加速段，弧形挡板与直挡板之间的通道为第二加速通道。2.根据权利要求1所述的一种用于明渠发电的水轮机导流结构，其特征在于，所述的第二挡板与第一挡板成45度角倾斜设置。3.根据权利要求1所述的一种用于明渠发电的水轮机导流结构，其特征在于，所述的围挡、直挡板、弯折挡板和水轮机工作槽采用混凝土或者不锈钢板预制而成。

技术总结
一种用于明渠发电的水轮机导流结构，包括顶部开口的圆形围挡，围挡的底部中心处开有工作洞口，工作洞口的外侧一体式连接有向外凸出的水轮机工作槽，围挡上开有缺口，缺口的两侧分别固定有直挡板和弯折挡板，直挡板与围挡相切设置，弯折挡板与缺口的连接处固定连接有弧形挡板，弧形挡板向直挡板方向延伸并与直挡板之间预留有第二加速通道，第一挡板与直挡板之间的通道为入流口段，第二挡板与直挡板之间的通道为流动渐缩段，连接板与直挡板之间为流动加速段，弧形挡板与直挡板之间的通道为第二加速通道。该导流结构制作简单，可快速完成水轮机的安装，同时该导流结构可对流入其中水流的进行二级加速以弥补明渠的水头不足的问题。进行二级加速以弥补明渠的水头不足的问题。进行二级加速以弥补明渠的水头不足的问题。


技术研发人员：尹锐
受保护的技术使用者：昆明理工大学津桥学院
技术研发日：2020.12.26
技术公布日：2021/10/8