專利名稱：作用和反作用的同時(shí)利用的制作方法
屬物理學(xué)、流體力學(xué)。
背景技術(shù)：
牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律已得到廣泛應(yīng)用，但作用與反作用都是單獨(dú)利用。如火箭、飛機(jī)、船舶等單用“反作用”；泵、風(fēng)機(jī)等單用“作用”。
目的回收余能，開發(fā)能源。
內(nèi)容作用力和反作用力是同時(shí)產(chǎn)生的，且大小相等，同時(shí)利用很有必要。方案是多種多樣的。

圖1是一例?；痉秩齻€(gè)部分支撐部分、第一動(dòng)力系統(tǒng)和第二動(dòng)力系統(tǒng)。后兩部分也可叫作用力系統(tǒng)和反作用力系統(tǒng)。支撐部分水池和支架。梁中央固定一垂直空心軸。水池中下部固定一垂直軸套。上部周圍設(shè)導(dǎo)葉，以便環(huán)流。作用力系統(tǒng)水輪機(jī)組、主發(fā)電機(jī)和軸流泵。反作用力系統(tǒng)有園環(huán)、水輪機(jī)外殼，軸套和軸流泵等。園環(huán)中下部置一空心軸，以便泵電纜和積水管通過(guò)。園環(huán)中上部置水輪機(jī)組，尾管上端設(shè)十字形隔板，阻止環(huán)流回收余能。尾管下端按泵數(shù)設(shè)分管，分別與泵入水口接通。泵均布在園環(huán)同一節(jié)園上，使其向外排水方向一致與節(jié)園相切。座環(huán)、導(dǎo)葉、上蓋固定在一起稱為支撐算(過(guò)水和支持軸套)軸套下端內(nèi)設(shè)導(dǎo)軸承，其上端外置皮帶輪，以便將扭矩傳給輔發(fā)電機(jī)或再增設(shè)一套皮帶系統(tǒng)將扭矩轉(zhuǎn)傳給主發(fā)電機(jī)。這樣，園環(huán)、尾管、轉(zhuǎn)輪室、支撐算、軸套等結(jié)成一體，通過(guò)軸承，下面與水池軸套連接，上面與梁空心軸連接，且繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。該系統(tǒng)即承受軸向力又承受扭矩。顯然泵是共用的。泵運(yùn)行排水作用使水輪機(jī)獲得水頭、流量運(yùn)轉(zhuǎn)，拖動(dòng)主發(fā)電機(jī)發(fā)電；排水反作用使園環(huán)獲得扭矩，通過(guò)皮帶拖動(dòng)輔發(fā)電機(jī)發(fā)電。一個(gè)軸功率產(chǎn)生的作用和反作用，同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)工作。
圖1是水為工作物的例子。圖2是氣體為工作物的例子。結(jié)構(gòu)與圖1差不多。簡(jiǎn)述一下，基本三個(gè)部分支撐部分，作用力系統(tǒng)和反作用力系統(tǒng)。支撐部分有支架和風(fēng)池(不設(shè)也可)。作用力系統(tǒng)有風(fēng)輪發(fā)電機(jī)組和軸流風(fēng)機(jī)。反作用力系統(tǒng)有園環(huán)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)輪機(jī)外殼、支撐算、軸套、皮帶輪、輔發(fā)電機(jī)等。詳見圖2。
效果作用系統(tǒng)收益P1＝N·η1·η2(KW)N-泵軸功率KWη1-泵效率％η2-水輪發(fā)電機(jī)組效率％反作用系統(tǒng)收益P2＝N·η3·η4(KW)η3-園環(huán)系統(tǒng)效率 ％η4-輔發(fā)電機(jī)的效率％如P1+P2＞N則有收益，如P1+P2≤N則無(wú)收益。
關(guān)鍵是效率。有的發(fā)電機(jī)效率0.9834，有的0.80；有的水輪機(jī)效率0.90以上，有的0.6，太低是不行的。
圖面說(shuō)明。圖1是水電站布置圖。由三部分組成支撐部分支架(1)里置一園形水池(2)。架(1)中央固定空心豎軸(3)。水池(2)中下部固定豎軸套(4)，周圍設(shè)擋水板(5)，上部周圍設(shè)導(dǎo)葉(23)。作用力系統(tǒng)水輪機(jī)組(6)，主發(fā)電機(jī)(7)和軸流泵(8)。反作用力系統(tǒng)在園環(huán)(9)中下部固定一空心軸(10)，中部固定水輪機(jī)尾管(11)，尾分管(12)與相應(yīng)的泵(8)入水口接通。泵(8)均布在園環(huán)(9)同一節(jié)園(13)上，使其向外排水一致與節(jié)園(13)相切。為保證相切設(shè)推力軸承(14)。支撐算(15)上接軸套(16)。軸套(16)上置皮帶輪(17)。這樣，園環(huán)(9)、尾管(11)，轉(zhuǎn)輪室(18)支撐算(15)、軸套(16)，皮帶輪(17)結(jié)成一體。通過(guò)下面軸承(19)與軸套(4)連接。通過(guò)上面軸承(20)與空心軸(3)連接。并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。顯然泵(8)是共用的。泵(8)運(yùn)行，排水作用使水輪機(jī)獲得水頭轉(zhuǎn)動(dòng)，拖動(dòng)主發(fā)電機(jī)(7)發(fā)電；排水的反作用使園環(huán)(9)獲得扭矩，通過(guò)皮帶(21)拖動(dòng)輔發(fā)電機(jī)(22)發(fā)電。作用和反作用同時(shí)利用。
圖2是風(fēng)電站布置圖。由三部分組成。支撐部分支架(1)里置一園形風(fēng)池(2)。架(1)中央固定空心豎軸(3)，軸承(4)。風(fēng)池(2)中下部固定豎軸套(5)，軸承(6)。周圍設(shè)擋風(fēng)板(7)。作用力系統(tǒng)風(fēng)輪機(jī)組(8)，主發(fā)電機(jī)(9)，風(fēng)機(jī)(10)。反作用力系統(tǒng)在園環(huán)(11)中下部固定空心軸(12)，中央固定風(fēng)輪機(jī)尾管(13)，尾分管(14)與相應(yīng)的風(fēng)機(jī)入口接通。風(fēng)機(jī)(10)均布在園環(huán)(11)同一節(jié)園(15)上，使其排風(fēng)方向一致與節(jié)園(15)相切，如箭頭(16)所示。支撐算(17)上接軸套(18)，軸套(18)上置皮帶輪(19)，皮帶(20)。這樣園環(huán)(11)、尾管(13)、轉(zhuǎn)輪室(21)、支撐算(17)，軸套(18)皮帶輪(19)結(jié)成一體，軸(12)通過(guò)軸承(6)與軸套(5)連接，軸套(18)通過(guò)軸承(4)與豎軸(3)連接。并可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。顯然風(fēng)機(jī)(10)共用排風(fēng)作用使風(fēng)輪機(jī)組(8)運(yùn)轉(zhuǎn)，拖動(dòng)主發(fā)電機(jī)(9)發(fā)電；排風(fēng)反作用使園環(huán)(11)獲得扭矩，帶動(dòng)結(jié)為一體的皮帶輪(19)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)皮帶(20)拖動(dòng)輔發(fā)電機(jī)(22)發(fā)電。作用和反作用同時(shí)利用。
舉例說(shuō)明實(shí)現(xiàn)的方式。為確切一些，利用樣本選擇設(shè)備。樣本20多年前的，產(chǎn)品較落后，效率較低，尤其是小型設(shè)備更低，有的配套差些但作為舉例還是可以的。參見圖11、設(shè)備選型發(fā)電機(jī)一臺(tái)(與輔發(fā)電機(jī)合并)型號(hào)TSWN99/36-8，400KW，η93％，n750。
水輪機(jī)一臺(tái)，型號(hào)ZD760-LM-120，φ+5°，H3.6m，Q4.5m3/S，146KW，n750，η91.96％。
泵2臺(tái)，型號(hào)900ZLB2.7-3，H3m，Q2.26m3/s，N79.6KW，η83.5％，D850mm。
2節(jié)園半徑、轉(zhuǎn)速的確定。為簡(jiǎn)便可近似的求泵排水速度V＝Q/S(m/s)Q-泵流量m3/sS-葉輪軸向投影面積m2V＝2.26/π·0.4252V＝3.983(m/s)求葉輪推力F(KN)F＝N/V(KN)F＝79.6/3.983F＝19.985(KN)
反作用力F′與F值相等，故F′＝19.985牛。設(shè)ν為節(jié)園線速度，則N＝F′·R·νR-節(jié)園半徑、力臂，mR·ν＝N/F′R·ν＝3.983(m2/s)我們?nèi)為2.5m，ν則為1.593m/sn＝60V/πDn＝6(轉(zhuǎn)/分)3、確定園環(huán)直徑設(shè)計(jì)手冊(cè)中沒(méi)有12級(jí)電動(dòng)機(jī)，只好由電機(jī)JS-126-10代替。660是電機(jī)外寬，按700算。劃一直線與節(jié)園切線平行并相距700。在該直線上安排電機(jī)(1295)，對(duì)輪(235)，推力軸承(300)，泵軸封(300)，泵輪前庭(1000)，泵輪及出口(200)，再加機(jī)動(dòng)(100)，共3.130米，即弦長(zhǎng)。依此求出直徑7124，取7.200米，園周線速度2.26m/s。
4、確定水池直徑主要泵排水能走開，又要適當(dāng)增加其反力作用。取間距700，直徑7200+1400＝8600(mm)其它按常規(guī)選取5、效益作用系統(tǒng)水輪機(jī)出力146KW。園環(huán)的輸入功率79.6×2＝159.2KW。滾動(dòng)軸承效率稀油潤(rùn)滑0.99，我們?nèi)?.985，兩個(gè)便是0.97。園環(huán)摩擦阻力可借用水力學(xué)的切應(yīng)力計(jì)算τo=λ8·ρ·V2]]>
λ的正常值約為4000(水力學(xué)，P154)τ0為10.21(N/m2)，以環(huán)高1.5m計(jì)。面積34m2，摩擦阻力損失2.824(KW)，η96.45。三角皮帶傳動(dòng)效率0.96，2條0.9216。反作用總效率0.8622，功率137.28KW，加作用力系統(tǒng)(水輪機(jī))功率146KW，和283.27KW。發(fā)電機(jī)效率0.93，發(fā)電263.44KW，扣除泵軸功率159.2，獲得104.24KW。
權(quán)利要求
牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律已普遍應(yīng)用，但作用與反作用都是單獨(dú)利用，而本發(fā)明的主要技術(shù)特征是作用和反作用同時(shí)利用。
全文摘要
本發(fā)明屬物理學(xué)，流體力學(xué)。牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律已普遍應(yīng)用，但作用與反作用都是單獨(dú)利用。本發(fā)明的主要技術(shù)特征是作用和反作用同時(shí)利用。該技術(shù)可用來(lái)回收余能和開發(fā)能源。
文檔編號(hào)F03G7/00GK1140799SQ95106478
公開日1997年1月22日 申請(qǐng)日期1995年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月18日
發(fā)明者馬景榮 申請(qǐng)人:馬景榮