Гидротаран Марухина_Основные формулы

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE ¹ 3(35) (2006)Ìåæäóíàðîäíûé íàó÷íûé æóðíàë «Àëüòåðíàòèâíàÿ ýíåðãåòèêà è ýêîëîãèÿ» ÀÝÝ ¹ 3(35) (2006) 41

© 2

006 S

cien

tific T

echnical

Cen

tre

«TA

TA»

© 2

006 Í

àó÷í

î-ò

åõíè÷å

ñêèé ö

åíòð

«TA

TA»

ÌÀËÛÅ È ÌÈÊÐÎÃÈÄÐÎÝËÅÊÒÐÎÑÒÀÍÖÈÈÌÀËÛÅ È ÌÈÊÐÎÃÈÄÐÎÝËÅÊÒÐÎÑÒÀÍÖÈÈ

SMALL AND MICRO HYDRO-POWER PLANTSSMALL AND MICRO HYDRO-POWER PLANTS

ÍÅÊÎÒÎÐÛÅ ÒÅÎÐÅÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÎÁÎÑÍÎÂÀÍÈß ÈÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÛÅ ÄÎÊÀÇÀÒÅËÜÑÒÂÀ ÐÀÁÎÒÎÑÏÎÑÎÁÍÎÑÒÈ

ÍÎÂÎÃÎ ÂÎÄÎÏÎÄÚÅÌÍÎÃÎ ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ ÊÀÊ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÀÝÊÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈ ×ÈÑÒÎÉ ÝÍÅÐÃÈÈ

Â. Â. Ìàðóõèí, Â. À. Êóòüåíêîâ, Â. È. Èâàíîâ

Àêöèîíåðíàÿ êîìïàíèÿ «Inversiones Mosten, S.A.L.»Íàâåðà, 38, îòåëü «MENGY», Ñàíòà-Êðóç, Òåíåðèôå, 38620, Èñïàíèÿ

Òåë.: +34646847301; å-mail: [email protected]

In 2005 the new source of inexhaustible ecological clean and powerful energy is invented. This newconverter of natural gravitational energy makes it possible, at negligible cost, to generate any commer-cial quantity of ecological clean electricity without dependence on a weather and climate continuouslymany years. The converter is capable of replacing heat & power and nuclear power station. This devicehas been successfully tested and it is ready to introduction in industry. In ninth number of thismagazine it has been told about this invention. This article of magazine contains some basic formulasand new experimental results.

Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 18.12.2005. The article has entered in publishing office 18.12.2005.

Â 9-ì íîìåðå æóðíàëà [1] ìû ðàññêàçàëè îðàçðàáîòàííîì íàìè íîâîì âîäîïîäúåìíîì óñò-ðîéñòâå êàê èñòî÷íèêå ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîé èìîùíîé ýíåðãèè. Ïîêàçàëè èñòîðèþ ýòîãî èçî-áðåòåíèÿ [2], ïðèíöèïèàëüíóþ ñõåìó, òåîðåòè-÷åñêèå âîçìîæíîñòè è íåêîòîðûå ðåçóëüòàòû ýêñ-ïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé, ïîäòâåðæäàþùèåðàáîòîñïîñîáíîñòü óñòðîéñòâà è ðàñ÷åòíûå õà-ðàêòåðèñòèêè.

Â äàííîé ñòàòüå ìû îòâå÷àåì íà ïîæåëàíèÿñïåöèàëèñòîâ, êîòîðûì õîòåëîñü áû îçíàêîìèòü-ñÿ ñ ìåòîäèêîé ðàñ÷åòà ïàðàìåòðîâ, óçíàòü, ïî-÷åìó âûõîäíûå õàðàêòåðèñòèêè òàêèå, à íå äðó-ãèå, êàêîé êîíêðåòíî ÊÏÄ ñõåìû è ò. ä., à òàê-æå ïîíÿòü, êàêèì îáðàçîì óäàëîñü äîáèòüñÿñåáåñòîèìîñòè èçãîòîâëåíèÿ íàøåãî ýëåêòðîãå-íåðèðóþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, íå ïðåâûøàþùåé100EUR/êÂò â ñåðèéíîì ïðîèçâîäñòâå.

Ê ñîæàëåíèþ, â ðàìêàõ ñòàòüè ïîëíîñòüþïðèâåñòè ðàçðàáîòàííóþ òåîðèþ, ñîäåðæàùóþïî÷òè 500 îñíîâíûõ ôîðìóë, íåâîçìîæíî. Ìûïðåäëàãàåì òîëüêî ãëàâíûå òåîðåòè÷åñêèå ïðåä-ïîñûëêè è ôîðìóëû, â ÷àñòíîñòè ìàòåìàòè÷åñ-êîå äîêàçàòåëüñòâî òîãî, ÷òî ñîçäàâàåìûé óñò-ðîéñòâîì íàïîð âîäû H áîëüøå íàïîðà âîäû íàãëóáèíå ïîãðóæåíèÿ, ÷òî ÿâëÿåòñÿ êëþ÷åâûìôàêòîðîì, îïðåäåëÿþùèì âñþ íîâèçíó è ðåâî-ëþöèîííîñòü èçîáðåòåíèÿ. Êðîìå òîãî, ïðåäñòàâ-ëåíû íåêîòîðûå ðåçóëüòàòû äàëüíåéøèõ ýêñïå-ðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé.

Ñîãëàñíî òåîðèè Æóêîâñêîãî [3], íàïîð H,ñîçäàâàåìûé «ãèäðàâëè÷åñêèì òàðàíîì», è ÷àñòüíà÷àëüíîé ñêîðîñòè U, çàòðà÷åííàÿ íà ñîçäàíèåýòîãî íàïîðà, ñâÿçàíû ôîðìóëîé:

( ) ,ag H pU

C− γ

= (1)

ãäå C — ñêîðîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ «óäàðíîé âîë-íû» â òðóáå çàïîëíåííîé âîäîé; pa — äàâëåíèåñðåäû îêðóæàþùóþ íàãíåòàòåëüíóþ òðóáó; γ —óäåëüíûé âåñ âîäû; g — óñêîðåíèå ñèëû ïðèòÿ-æåíèÿ.

Êàê áûëî óêàçàíî [1], â íîâîé ãèäðîäèíà-ìè÷åñêîé ñõåìå êàæäàÿ ïîðöèÿ âîäû, çàêà÷åí-íàÿ â êîëïàê â îòëè÷èå îò «ãèäðàâëè÷åñêîãîòàðàíà», ïîñêîëüêó óäàðíûé êëàïàí çàêðûò,áóäåò âûçûâàòü íåâîñïîëíèìûå ïîòåðè ìàññû âñå-ãî ïðîäîëæàþùåãî äâèãàòüñÿ ïî èíåðöèè â íà-ïðàâëåíèå ê íàãíåòàòåëüíîìó êëàïàíó ñòîëáàâîäû. Âñëåäñòâèå ýòîãî â íàãíåòàòåëüíîé òðóáåñî ñòîðîíû óäàðíîãî êëàïàíà óæå ñ ìîìåíòà íà-÷àëà äâèæåíèÿ ïåðâîé îòðàæåííîé «óäàðíîéâîëíû» äîëæíà ïîÿâèòüñÿ çîíà ðàçðåæåíèÿ ñäàâëåíèåì áëèçêèì ê íóëþ, â êîòîðîé ìîæåòíàõîäèòüñÿ òîëüêî íåêîòîðàÿ ÷àñòü ðàñòâîðåí-íûõ â âîäå ãàçîâ, èëè äîëæíà ïîÿâèòüñÿ «çîíàîòðûâà» (ãèäðîäèíàìè÷åñêèé òåðìèí). Ðàçìåðýòîé çîíû âî âðåìÿ çàêà÷êè âîäû â êîëïàê áó-äåò óâåëè÷èâàòüñÿ. Â ðåçóëüòàòå âñå ïîñëåäóþ-ùèå îòðàæåíèÿ «óäàðíîé âîëíû» â íàïðàâëå-

Ä È Ñ Ê Ó Ñ Ñ È ß

International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE ¹ 3(35) (2006)Ìåæäóíàðîäíûé íàó÷íûé æóðíàë «Àëüòåðíàòèâíàÿ ýíåðãåòèêà è ýêîëîãèÿ» ÀÝÝ ¹ 3(35) (2006)42

© 2

006 S

cien

tific T

echnical

Cen

tre

«TA

TA»

© 2

006 Í

àó÷í

î-ò

åõíè÷å

ñêèé ö

åíòð

«TA

TA»

íèè íàãíåòàòåëüíîãî êëàïàíà áóäóò ïðîèñõîäèòüíå îò óäàðíîãî êëàïàíà, à îò «çîíû îòðûâà».Ïðè ýòîì êàæäàÿ ïîðöèÿ çàêà÷èâàåìîé âîäû èç-çà óìåíüøåíèÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòè äåéñòâèÿäàâëåíèÿ ïîä íàãíåòàòåëüíûì êëàïàíîì, áóäåòóìåíüøàòüñÿ.

Äëÿ òàêîãî ìåõàíèçìà çàêà÷êè êîëè÷åñòâîçàêà÷åííîé â êîëïàê âîäû qH â çàâèñèìîñòè îòíà÷àëüíîé ñêîðîñòè âîäû V0 â ìîìåíò âîçíèê-íîâåíèÿ «ãèäðàâëè÷åñêîãî óäàðà» ïðè ó÷åòå âñåõôàêòîðîâ, â òîì ÷èñëå è èíåðöèîííîñòè êëàïà-íîâ, îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìóëîé

( )1 1 ,Hq y= ζ + ϕ (2)

ãäå

0 0

,HH

qqS L

=γ (3)

к

00 0

1 2 ,V UnV V

ϕ = = − (4)

0 0 ,n VyC

= (5)

1 1 2 3 2 y y —ζ = θ − θ + θ (6)

áåçðàçìåðíûå âåëè÷èíû; LH — äëèíà íàãíåòà-òåëüíîé òðóáû; S0 — ïëîùàäü åå ïðîõîäíîãîñå÷åíèÿ; n0 — ÷èñëî «ãèäðàâëè÷åñêèõ óäàðîâ»íà óäàðíûé êëàïàí; Vк — êîíå÷íàÿ ñêîðîñòüâîäû â êîíöå çàêà÷êè; θ1, θ2, θ3 — êîýôôèöèåí-òû, çàâèñÿùèå îò n0 è ϕ, ïðè÷åì âñåãäà ζ1 < 1.Áåç ó÷åòà óêàçàííîãî ìåõàíèçìà îòðàæåíèÿ«óäàðíîé âîëíû» ζ1 = 1, ÷òî ïðåâðàùàåò ôîðìó-ëó (2) â îáû÷íóþ ôîðìóëó [4] äëÿ «ãèäðàâëè-÷åñêîãî òàðàíà».

Òîãäà íà îñíîâàíèè ôîðìóë (1)–(5)

2 2

011

2aH

VH p .q g

ϕ−= γ + ζ (7)

Èç ýòîé ôîðìóëû ìîæíî ïîëó÷èòü îòíîøå-íèå íàïîðà H ê èñõîäíîìó íàïîðó h, ò. å. îòíî-ñèòåëüíûé íàïîð. Ââäåì èçâåñòíîå â ãèäðîäèíà-ìèêå âûðàæåíèå äëÿ ïðåäåëüíî âîçìîæíîé ñêî-ðîñòè ðàçãîíà âîäû V∞ , èìåþùåé èñõîäíûéíàïîð h:

2 ,V gh∞ = (8)

òàêæå âûðàæåíèå äëÿ áåçðàçìåðíîãî êîýôôèöè-åíòà íà÷àëüíîé ñêîðîñòè:

0

0у

,VkV∞

=β (9)

ãäå βy — êîýôôèöèåíò ïîòåðü ñêîðîñòè â óñêî-ðèòåëüíîé òðóáå èç-çà òðåíèÿ íà ñòåíêàõ.

Èç ôîðìóë (7)–(9) ïîëó÷èì

2

2 21 у 01a

H

H p k .h h q

− ϕ= + ζ β

γ (10)

Òàê êàê äëÿ òåëà, ïîãðóæåííîãî ââîäó íàãëóáèíó h, äàâëåíèå îêðóæàþùåé âîäû ap h= γ ,òî èç ôîðìóëû (10) ñëåäóåò, ÷òî

2

2 21 у 011

H

H k .h q

− ϕ= + ζ β (11)

Ïîñêîëüêó â ïðîöåññå çàêà÷êè 1 > ϕ > 0, òîâñåãäà H > h. Ýòîò âûâîä ìîæíî ïîëó÷èòü è äðó-ãèì ïóòåì, â ÷àñòíîñòè, ðàññìàòðèâàÿ âëèÿíèå«óäàðíîé âîëíû» íà óïðóãîå ðàñòÿæåíèå ñòåíêèíàãíåòàòåëüíîé òðóáû. Ðàç åñòü ðàñòÿæåíèå, íà-ïðàâëåííîå îò öåíòðà òðóáû ê ïåðèôåðèè, òî äàâ-ëåíèå â òðóáå äîëæíî áûòü áîëüøå, ÷åì ñíàðóæè.

Îöåíèòü, íàñêîëüêî H > h, ìîæíî ñëåäóþ-ùèì îáðàçîì.

Ñ ó÷åòîì ôîðìóëû (4) êîíå÷íàÿ êèíåòè÷åñ-êàÿ ýíåðãèÿ ñòîëáà âîäû â íàãíåòàòåëüíîé òðóáå

( ) 2к 01 ,HЕ q E= − ϕ (12)

à êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ ñòîëáà âîäû äî íà÷àëàïðîöåññà çàêà÷êè

2

00 0 0 2

VE S L .g

= γ (13)

Ðàçíîñòü íà÷àëüíîé è êîíå÷íîé êèíåòè÷åñ-êîé ýíåðãèè èäåò íà óâåëè÷åíèå ïîòåíöèàëüíîéýíåðãèè ïîñòóïèâøåé â êîëïàê âîäû EH, íà ïå-ðèîäè÷åñêîå ðàñòÿæåíèå ñòåíîê òðóáû, íà îò-êðûòèå íàãíåòàòåëüíîãî êëàïàíà, çàêðûòèå óäàð-íîãî êëàïàíà è ò. ä. Åñëè ñóììó âñåõ ïîòåðü,à òàêæå íåáîëüøóþ ïðèáàâêó äîïîëíèòåëüíîéêèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè, âíîñèìîé âîäîé çà âðåìÿçàêðûòèÿ óäàðíîãî êëàïàíà, îáîçíà÷èòü êàêEï, òî

0 к пHE E E E .= − − (14)

Â ñâîþ î÷åðåäü, ýíåðãèÿ EH òðàòèòñÿ, êàê èâ «ãèäðàâëè÷åñêîì òàðàíå», íà èçìåíåíèå ïî-òåíöèàëüíîé ýíåðãèè êîëè÷åñòâà çàêà÷åííîé âêîëïàê âîäû qH ñ íà÷àëüíîé âåëè÷èíû hqH íàêîíå÷íóþ — çíà÷åíèå, ðàâíîå HqH, èëè, äðóãè-ìè ñëîâàìè, íà ïîäúåì ýòîãî êîëè÷åñòâà âîäû.Â ìàòåìàòè÷åñêîì âèäå

( )H HE q H h .= − (15)

Òîãäà èç ôîðìóë (12)–(15) ñ ó÷åòîì ôîðìóë (8), (9)

2 2

0 2 2 п

01 1у

HH

kH Eq .h q E

β = + − ϕ + ϕ −

(16)

Ñðàâíèâàÿ ôîðìóëó (16) ñ ôîðìóëîé (11), ïîëó÷èì

( )2

п1 2 2

0

11 1

HEq .

Eϕ

ζ = + −− ϕ − ϕ

(17)

Â ìîìåíò îêîí÷àíèÿ çàêà÷êè âîäû, êîãäà óñòîëáà âîäû â íàãíåòàòåëüíîé òðóáå çàêîí÷èòñÿêèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ, ò. å. êîãäà ϕ = 0, ïîëó÷èì

п1

01 E .

Eζ = − (18)

Åñëè êîíå÷íóþ äëèíó «çîíû îòðûâà» X âìîìåíò îêîí÷àíèÿ çàêà÷êè îáîçíà÷èòü â áåçðàç-ìåðíîì âèäå:

,H

XXL

= (19)

òî, ïðè ó÷åòå îòíîñèòåëüíî íåáîëüøîãî óâåëè-÷åíèÿ îáúåìà íàãíåòàòåëüíîé òðóáû èç-çà ðàñ-òÿæåíèÿ ñòåíîê è äðóãèõ ôàêòîðîâ, â òîì ÷èñëåè èíåðöèîííîñòè êëàïàíîâ, ïîëó÷àåì:

2 ,HX q= ζ (20)

Ìàëûå è ìèêðîãèäðîýëåêòðîñòàíöèè


© 2

006 S

cien

tific T

echnical

Cen

tre

«TA

TA»

© 2

006 Í

àó÷í

î-ò

åõíè÷å

ñêèé ö

åíòð

«TA

TA»

ãäå ζ2 — êîýôôèöèåíò, çàâèñÿùèé îò n0, ϕ è γ,ïðè÷åì âñåãäà ζ2 < 1. Áåç ó÷åòà ðàñòÿæåíèÿ íà-ãíåòàòåëüíîé òðóáû îáúåì «çîíû îòðûâà» ðàâåíîáúåìó óáûëè âîäû èç íàãíåòàòåëüíîé òðóáû, èñîîòâåòñòâåííî ζ2 = 1.

Òîãäà èç ôîðìóëû (11)

2

2 21 2 у 0

11H k .h X

− ϕ= + ζ ζ β (21)

Ñëåäîâàòåëüíî, â ìîìåíò îêîí÷àíèÿ çàêà÷-êè âîäû

2 2у 0

1 21kH .

h Xβ

= + ζ ζ (22)

Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïðè ϕ = 0 â íàãíåòà-òåëüíîé òðóáå ìîæåò îñòàòüñÿ ëèáî ÷àñòü âîäû,

íå èìåþùåé êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè ( X < 1), ëèáî

âîîáùå ìîæåò íå îñòàòüñÿ âîäû ( X = 1). Êîíê-ðåòíûé ñëó÷àé çàâèñèò îò êîýôôèöèåíòà ñêîðî-ñòè k0. Îäíàêî è â òîì, è â äðóãîì ñëó÷àå ïðèäàëüíåéøåì èñ÷åðïàíèè êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèèâîäû èçáûòî÷íîå äàâëåíèå â êîëïàêå äîëæíîçàêðûòü íàãíåòàòåëüíûé êëàïàí, à ïî÷òè ïîë-íîå îòñóòñòâèå äàâëåíèÿ â íàãíåòàòåëüíîé òðó-áå ïðè ðàçðóøåíèè öåëîñòíîñòè ñòîëáà âîäû äîë-æíî îòêðûòü óäàðíûé êëàïàí, íàõîäÿùèéñÿ ïîäñòàòè÷åñêèì íàïîðîì âîäû ñî ñòîðîíû óñêîðè-òåëüíîé òðóáû.

×åðåç îòêðûâàþùèéñÿ óäàðíûé êëàïàí âíàãíåòàòåëüíóþ òðóáó ÷åðåç óñêîðèòåëüíóþ òðó-áó îïÿòü íà÷íåò ïîñòóïàòü âîäà, îáúåì êîòîðîéçà âðåìÿ ïîñòóïëåíèÿ áóäåò ðàâíÿòüñÿ îáúåìó«çîíû îòðûâà». Ïðè ýòîì íà îñíîâàíèè óðàâíå-íèé, ïðèâåäåííûõ Ñ. ×èñòîïîëüñêèì [4]:

2у у 2

у

1ln ,1

X Lk

= β−

(23)

ãäå у у 0L L L= — îòíîñèòåëüíàÿ äëèíà óñêîðè-

òåëüíîé òðóáû; Vy — êîíå÷íàÿ ñêîðîñòü ðàçîãíàí-

íîé âîäû â óñêîðèòåëüíîé òðóáå; у у уk V V∞= β —

êîýôôèöèåíò ñêîðîñòè â óñêîðèòåëüíîé òðóáå.Âîäà ñî ñêîðîñòüþ Vy äîëæíà âíîñèòü â íàãíåòà-òåëüíóþ òðóáó è îïðåäåëåííóþ êèíåòè÷åñêóþýíåðãèþ, ïîëó÷åííóþ îò ðàçãîíà âîäû â óñêîðè-òåëüíîé òðóáå:

у 2у

у0

,2

k VE dq

g= ∫ (24)

ãäå q — êîëè÷åñòâî âîäû, âûòåêàþùåé èç óñêî-ðèòåëüíîé òðóáû.

Ñîãëàñíî Ñ. ×èñòîïîëüñêîìó [4]:

22 2

у 0 0 у у у2у

2у

020

2у

1ln21

1 1ln1

VE S L L kgk

kX E .k

k

∞ = γ β − = −

= − −

(25)

Â ðåçóëüòàòå ñìåøåíèÿ âîäû, îñòàâøåéñÿ âíàãíåòàòåëüíîé òðóáå, è âîäû, ïîñòóïàþùåé ÷å-

ðåç îòêðûòûé óäàðíûé êëàïàí, îáðàçóåòñÿ ïî-òîê, èìåþùèé íåêîòîðóþ ñðåäíþþ ñêîðîñòü Vc.Âñå ïàðàìåòðû âîäû ïîñëå ñìåøåíèÿ áóäóò îïðå-äåëÿòüñÿ çàêîíàìè ñîõðàíåíèÿ ìàññû, ýíåðãèèè èìïóëüñà.

Î÷åâèäíî, ÷òî àâòîìàòè÷åñêîå ïîâòîðåíèåâñåãî ïðîöåññà áóäåò âîçìîæíî òîëüêî â ñëó÷àå,êîãäà ñîçäàäóòñÿ óñëîâèÿ, ïðè êîòîðûõ Vc = V0.Â ýòîì ñëó÷àå, çàêîí ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè, ïðèó÷åòå ïîòåðü ýíåðãèè íà òðåíèå â íàãíåòàòåëü-íîé òðóáå, ìîæíî ïðåäñòàâèòü â ñëåäóþùåì âèäå:

20 0 у ,E E= β (26)

ãäå β0 — êîýôôèöèåíò ïîòåðü ñêîðîñòè ïîòîêà âíàãíåòàòåëüíîé òðóáå èç-çà òðåíèÿ íà ñòåíêàõ.Ïðè ó÷åòå òðåíèÿ 1 > β0 > 0. Èç ôîðìóë (25)–(26) ïîëó÷àåì:

22у20

0

2у

1 1ln1

kk .X

k

= β − −

(27)

Ïîäñòàâëÿÿ ýòî âûðàæåíèå â ôîðìóëó (22),ïîëó÷àåì îêîí÷àòåëüíóþ ôîðìóëó äëÿ âîçìîæ-íîãî ïðè àâòîìàòè÷åñêîì ïîâòîðåíèè âñåãî ïðî-öåññà îòíîñèòåëüíîãî óâåëè÷åíèÿ íàïîðà:

2у2 2

1 2 у 0

2у

1 1 11

kH .h ln

k

= + ζ ζ β β − −

(28)

Òàê êàê 2у 2

у

1ln1

kk

<−

ïðè ëþáîì ky < 1, à 1 > β0 > 0,

1 > βy > 0, 1 > ζ1 > 0, 1 > ζ2 > 0, òî

2у2 2

1 2 у 0

2у

1 01ln1

k.

k

ζ ζ β β − > −

(29)

Â ïðåäåëå, êîãäà у 1k → , ïîòåðè ýíåðãèè íà

òðåíèå è äðóãèå ïîòåðè ïðåíåáðåæèìî ìàëû.Òîãäà

2у2 2

1 2 у 0

2у

1 11ln1

k.

k

ζ ζ β β − → −

(30)

Òàêèì îáðàçîì, â ðåàëüíîì ïðîöåññå

2у2 2

1 2 у 0

2у

1 0,1ln1

k

k

1> ζ ζ β β − > −

(31)

Ñëåäîâàòåëüíî, âñåãäà

2 1H .h

> > (32)

Â. Â. Ìàðóõèí, Â. À. Êóòüåíêîâ, Â. È. Èâàíîâ Íåêîòîðûå òåîðåòè÷åñêèå îáîñíîâàíèÿ è ýêñïåðèìåíòàëüíûå äîêàçàòåëüñòâàðàáîòîñïîñîáíîñòè íîâîãî âîäîïîäúåìíîãî óñòðîéñòâà êàê èñòî÷íèêà ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîé ýíåðãèè


© 2

006 S

cien

tific T

echnical

Cen

tre

«TA

TA»

© 2

006 Í

àó÷í

î-ò

åõíè÷å

ñêèé ö

åíòð

«TA

TA»

Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî ìàêñèìàëüíûé íàïîðíå ìîæåò ïðåâûøàòü 2h, ò. å. âûñîòà ñòðóè íàäïîâåðõíîñòüþ âîäû íå ìîæåò áûòü áîëüøå ãëó-áèíû.

Ýíåðãèþ EH â ïðîöåññå çàêà÷êè âîäû â êîë-ïàê, òàê æå êàê â «ãèäðàâëè÷åñêîì òàðàíå»,ñëåäóåò ñ÷èòàòü ïîëåçíîé ýíåðãèåé ïðîöåññà, àïîòåíöèàëüíóþ ýíåðãèþ

0 HE S L h∞ = γ (33)

ìàññû âîäû â íàãíåòàòåëüíîé òðóáå ïåðåä çà-êðûòèåì óäàðíîãî êëàïàíà è íà÷àëîì òîðìîæå-íèÿ ñ âîçíèêíîâåíèåì âîëíû ãèäðàâëè÷åñêîãîóäàðà — «ðàñïîëàãàåìîé» ýíåðãèåé. Òîãäà îò-íîøåíèå ïîëåçíîé ýíåðãèè ê ðàñïîëàãàåìîé áó-äåò êîýôôèöèåíòîì ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ η. Èçôîðìóë (15), (33)

1HH

E Hq .E h∞

η = = −

(34)

Èëè, èñïîëüçóÿ ôîðìóëû (20), (22), (27), â îêîí-÷àòåëüíîì âèäå:

2у2 2

1 у 0

2у

1 1ln1

kX .

k

η = ζ β β − −

(35)

Ïîñêîëüêó

2у2 2

1 у 0

2у

1 1 0,1ln1

1,

k

k

X

> ζ β β − > −

≤

(36)

òî âñåãäà η < 1.Ñðåäíèé îáúåìíûé ðàñõîä âîäû GH, èñòåêà-

þùèé èç êîëïàêà çà âðåìÿ tH:

HH

H

qG .t

=γ

(37)

Òîãäà ìîùíîñòü ãèäðîòóðáèíû Nт ïðèìåíè-òåëüíî ê ðàññìàòðèâàåìîìó óñòðîéñòâó ïðè èñ-òå÷åíèè âîäû ñ ïîâûøåííûì íàïîðîì H â îêðó-æàþùóþ âîäó ñ íàïîðîì h ðàâíà:

( )т т ,HN A G H h= η − (38)

ãäå ηт — ÊÏÄ òóðáèíû; A = 9,81 êÂò⋅ñ/ì4 — ïåðå-âîäíîé êîýôôèöèåíò ïðè ðàçìåðíîñòè GH â ì

3/ñ èH — â ìåòðàõ.

Íà îñíîâàíèè ôîðìóë (3), (34), (37), (38)ìîæíî çàïèñàòü:

т 0т

0,

H

N L hAS t

= η η (39)

èëè

( )т 0т

0.H

H

N q LA H hS t

= η − (40)

Ñîâìåñòíîå âðàùåíèå ñèñòåìû «òóðáèíà – ãå-íåðàòîð» îïèñûâàåòñÿ óðàâíåíèåì:

( ) ( )т г ,dj N t Ndtω

ω = − ω (41)

ãäå ω — óãëîâàÿ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ; t — âðåìÿíàáîðà ñêîðîñòè; j — ìîìåíò èíåðöèè, Nт(t) —ìîùíîñòü òóðáèíû ñ ó÷åòîì âðåìåíè ty; Nã(ω) —ìîùíîñòü ãåíåðàòîðà â çàâèñèìîñòè îò ñêîðîñòèâðàùåíèÿ ω. Ñêîðîñòü âðàùåíèÿ äîñòèãíåò ñâî-

åãî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ, êîãäà max maxт гN N= .

Àíàëèç ýòîãî óðàâíåíèÿ ïîêàçûâàåò, ÷òîñðàâíèòåëüíî ìàëûé ïåðèîä âðåìåíè ty áóäåò âëè-ÿòü òîëüêî íà âðåìÿ íàáîðà çàäàííîé óãëîâîéñêîðîñòè ãèäðîòóðáèíû è ýëåêòðîãåíåðàòîðà, àïîëó÷àåìàÿ ìàêñèìàëüíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ìîù-íîñòü áóäåò çàâèñåòü òîëüêî îò ÊÏÄ ãèäðîýëåêò-ðîàãðåãàòà.

Ïî ðåçóëüòàòàì èñïûòàíèé ìàëîãàáàðèòíî-ãî ýíåðãåòè÷åñêîãî ìîäóëÿ, ïðåäñòàâëåííîãî íàðèñ. 11, 12 [1] ïðè êîíñòðóêòèâíûõ ïàðàìåòðàõ:LH = 1 ì, h = 50 ì, S0 = 0,0314 ì2 è ðàñ÷åòíûõ ïà-ðàìåòðàõ: Hq = 0,938 è Nò/S0 = 3102 êÂò/ì2 áûëîýêñïåðèìåíòàëüíî ïîëó÷åíî: H – h = 31,53 ì, Nò == 92,73 êÂò, tH = 0,068 ñ. Èç ïðèâåäåííûõ â ñòà-òüå ôîðìóë ñëåäóåò, ÷òî ýêñïåðèìåíòàëüíî ïî-ëó÷åíî ηò = 0,692 è η = 0,592. Ýêñïåðèìåíòàëü-íîå çíà÷åíèå Nò/S0 = 2953 êÂò/ì2 îêàçûâàåòñÿäàæå íåñêîëüêî âûøå, ÷åì óêàçàíî íà ðèñ. 7 [1],÷òî îáúÿñíÿåòñÿ íåñêîëüêî èíûìè êîíñòðóêòèâ-íûìè ïàðàìåòðàìè. Äëÿ èñïîëüçóåìîãî ýëåêò-ðîãåíåðàòîðà ÊÏÄ ñîñòàâëÿë 95 % è ïðàêòè÷åñ-êè íå ìåíÿëñÿ ïðè èçìåíåíèè óãëîâîé ñêîðîñòè.Ñëåäîâàòåëüíî, ηò = 0,692/0,95 = 0,728. Ýòî çíà-÷åíèå áëèçêî ê ðåàëüíûì çíà÷åíèÿì ÊÏÄ äëÿòàêèõ ãèäðîòóðáèí.

Ïðè èñïîëüçîâàíèè íîâîãî âîäîïîäúåìíîãîóñòðîéñòâà â êà÷åñòâå ãèäðîðåàêòèâíîãî äâèæè-òåëÿ, ðåàêòèâíàÿ ñèëà â ïåðèîä âðåìåíè tH, ïîêàóäàðíûé êëàïàí çàêðûò è â çàìêíóòóþ ñèñòåìóíå âíîñèòñÿ íèêàêîãî äâèæåíèÿ, îïðåäåëÿåòñÿêàê äèíàìè÷åñêàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ âûõîäíîãîèìïóëüñà:

т

т ,HG VRg

γ= (42)

ãäå Vт — ñêîðîñòü èñòå÷åíèÿ âîäû èç êîëïàêàïðè íàëè÷èè íà âûõîäå êîëïàêà öèëèíäðè÷åñ-êîãî âûõîäíîãî íàñàäêà. Ïðè ýòîì

( )т 2V g H h .= − (43)

Îäíàêî â ïåðèîä âðåìåíè ty [1] èñòå÷åíèÿâîäû èç êîëïàêà ïðàêòè÷åñêè íåò, ïîýòîìó ðåàê-òèâíàÿ ñèëà îòñóòñòâóåò. Òàêèì îáðàçîì, ðåàê-òèâíàÿ ñèëà ïî âðåìåíè íîñèò ïóëüñèðóþùèéõàðàêòåð. Â ñèëó ýòîãî îñíîâíûì ïîêàçàòåëåìäëÿ òàêîãî ãèäðîðåàêòèâíîãî äâèæèòåëÿ áóäåòÿâëÿòüñÿ ñðåäíÿÿ ïî âðåìåíè ðåàêòèâíàÿ ñèëà,îïðåäåëÿþùàÿ çà âðåìÿ äåéñòâèÿ ïîëíûé èì-ïóëüñ ñèëû.

ср тт т

уу 1

H

H

H

t RR R .tt tt

= =+ +

(44)

Òîãäà íà îñíîâàíèè ôîðìóë (3), (37), (40), (43),(44):

( ) ( )срт 0

0 у2

1H

H H

R q L g H h .S g t t t

γ= −

+ (45)



© 2

006 S

cien

tific T

echnical

Cen

tre

«TA

TA»

© 2

006 Í

àó÷í

î-ò

åõíè÷å

ñêèé ö

åíòð

«TA

TA»

Ìîæíî âû÷èñëèòü, ÷òî ïðè òåõ æå èñõîäíûõäàííûõ è ïðè ýêñïåðèìåíòàëüíîì çíà÷åíèèty = 0,041 ñ, òîò æå ýíåðãåòè÷åñêèé ìîäóëü ìîãáû ïðè îòñóòñòâèè ãèäðîàãðåãàòà ñîçäàòü ðåàê-

òèâíóþ ñèëó срт 0R S = 21,82 ò/ì2, ÷òî ñ òî÷íîñòüþ

~2 % ñîâïàäàåò ñ ðàñ÷åòíûì çíà÷åíèåì срт 0R S ,

ïðèâåäåííûì íà ðèñ. 6 [1].Ïðè îïðåäåëåííîì ðåæèìå ðàáîòû íîâîå âî-

äîïîäúåìíîå óñòðîéñòâî, êàê è «ãèäðàâëè÷åñêèéòàðàí», ñïîñîáíî íàãðåâàòü ïðîõîäÿùóþ ÷åðåçíåãî âîäó, ïðè÷åì êàê ïðè ãîðèçîíòàëüíîé, òàêè ïðè âåðòèêàëüíîé ñõåìå ìîäóëÿ. Îñîáûé èí-òåðåñ ïðåäñòàâëÿåò ïîëó÷åíèå íàãðåòîé âîäû ââåðòèêàëüíîé ñõåìå ìîäóëÿ, ïîñêîëüêó ýòà ñõå-ìà ïðè óñòàíîâêå â èñêóññòâåííîì ðåçåðâóàðåòðåáóåò ìåíüøåãî êîëè÷åñòâà âîäû. Â òàêîé ñõå-ìå ìîæíî ñîçäàòü òàêèå óñëîâèÿ ðàçãîíà âîäû âóñêîðèòåëüíîé òðóáå, ÷òî ïîëó÷åííàÿ êèíåòè-÷åñêàÿ ýíåðãèÿ áóäåò ïðåâûøàòü ñóììàðíóþ ýíåð-ãèþ, íåîáõîäèìóþ äëÿ âåðòèêàëüíîãî ïîäúåìàâîäû è äëÿ àâòîìàòè÷åñêîãî ïîâòîðåíèÿ ïðîöåñ-ñà. Ïðè ýòîì ìàêñèìàëüíîå óâåëè÷åíèå òåìïå-ðàòóðû ∆Tmax ïðè ïðîõîæäåíèè âîäû ÷åðåç òàêîåóñòðîéñòâî çà âðåìÿ tH ìîæíî îïðåäåëèòü ïîôîðìóëå:

20

max 0в

1 ,h LT kc h

∆ = − −

(46)

ãäå câ — óäåëüíàÿ òåïëîåìêîñòü âîäû. Íàïðè-ìåð, ïðè L0 = 1 ì, h = 50ì, k0 = 0,8 âîçìîæíîå çíà-÷åíèå ∆Tmax — 0,04 ãðàä.

Îäíàêî, åñëè ýíåðãåòè÷åñêèé ìîäóëü ðàçìå-ñòèòü â ïîëíîñòüþ çàïîëíåííûì âîäîé òåïëî-èçîëèðîâàííîì ðåçåðâóàðå âûñîòîé h è âíóòðåí-íåé ïëîùàäüþ Sð, òî ÷åðåç îïðåäåëåííîå âðåìÿìîæíî ñîçäàòü óâåëè÷åíèå òåìïåðàòóðû âñåé íà-õîäÿùåéñÿ â ðåçåðâóàðå âîäû íà òåìïåðàòóðó ∆Tр,âî ìíîãî ðàç ïðåâûøàþùóþ ∆Tmax. Ïîâûøåíèåòåìïåðàòóðû ∆Tр è âðåìÿ t, çà êîòîðîå îíî äîñòè-ãàåòñÿ, ñâÿçàíû â ïåðâîì ïðèáëèæåíèè óðàâíå-íèåì:

в р р max в Hc S h T T c G t.γ ∆ = ∆ λ (47)

Èç ôîðìóë (3), (37) ìîæíî íàéòè, ÷òî

р р

0 0 maxH H

S h Tt .t S L q T

∆=

∆ (48)

Äëÿ ðàññìàòðèâàåìîãî ïðèìåðà ïðè Sр == 0,1963 ì2 íàãðåâ âîäû íà ∆Tр = 70 ãðàä îò íà-÷àëüíîé òåìïåðàòóðû ìîæåò áûòü îñóùåñòâëåíçà âðåìÿ t = 11 ÷. Áîëåå äåòàëüíûå ðàñ÷åòû ñ ó÷å-òîì òîãî, ÷òî íàãðåòàÿ âîäà èñòåêàåò èç óñòðîé-ñòâà íå íà ãëóáèíå h, à âûøå, íà óðîâíå âûõîäàèç ãèäðîòóðáèíû, âñëåäñòâèå ÷åãî èíòåíñèâíîïðîãðåâàåòñÿ âåðõíÿÿ ÷àñòü êîëîäöà, ïîêàçûâà-þò, ÷òî âðåìÿ t îêàçûâàåòñÿ â 2–3 ðàçà ìåíüøå.Â ÷àñòíîñòè, âåðòèêàëüíî ðàñïîëîæåííûé åäè-íè÷íûé ìîäóëü íà ãëóáèíå 20 ì ïðè îïðåäåëåí-íîì ñîîòíîøåíèè äëèí óñêîðÿþùåé è íàãíåòà-òåëüíîé òðóáû è îòñóòñòâèè ìåð ê îõëàæäåíèþîêðóæàþùåé âîäû ìîæåò óæå ÷åðåç 4 ÷ ðàáîòûíàãðåòü âñþ ìàññó âîäû â ïîäçåìíîì èëè íàçåì-íîì ðåçåðâóàðå ñ +15 äî +75 °C. Ïðè ýòîì îí áóäåò

âûðàáàòûâàòü îäíîâðåìåííî è ýëåêòðîýíåðãèþìîùíîñòüþ, áëèçêîé ê ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 6 [1].

Äåòàëüíàÿ òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêàÿ îöåíêàâîçìîæíîñòåé íîâîãî âîäîïîäúåìíîãî óñòðîéñòâàêàê ãåíåðàòîðà ýëåêòðîýíåðãèè ïðè ñîçäàíèè íàèõ áàçå ýëåêòðîñòàíöèé ìîùíîñòüþ áîëåå 100 ÌÂò,à òàêæå êàê èñòî÷íèêà ãîðÿ÷åé âîäû ïîêàçûâàåò,÷òî íàèáîëåå öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ñõåìó ñâåðòèêàëüíûì ðàñïîëîæåíèåì ìîäóëÿ ïðè åäèíè÷-íîé âûõîäíîé ìîùíîñòè ~0,5–1 ÌÂò.

Â 2005 ã. ïðîìûøëåííûé ýíåðãåòè÷åñêèéìîäóëü ñ ðàñ÷åòíîé ìîùíîñòüþ áîëåå 500 êÂò áûëðàçðàáîòàí è ñîçäàí â Èñïàíèè äëÿ èñïîëüçîâà-íèÿ â ïðîåêòå ýëåêòðîñòàíöèè âûõîäíîé ìîùíî-ñòüþ 100 ÌÂò (ðèñ. 1). Ìàññàìîäóëÿ ïðè èñïîëüçîâàíèèìîäåðíèçèðîâàííîãî ýëåêòðî-ãåíåðàòîðà «IFC4-Siemens»(Ãåðìàíèÿ) ñ íîìèíàëüíûìíàïðÿæåíèåì äâóõôàçíîãîýëåêòðè÷åñêîãî òîêà 6,3 êÂ èñïåöèàëüíî ñîçäàííîé äëÿýòèõ öåëåé ðåàêòèâíîé ãèäðî-òóðáèíû «PHY-500P» (Èñïà-íèÿ) ñîñòàâëÿåò 6,2 ò. Íîìè-íàëüíàÿ ÷àñòîòà òîêà 50 Ãö,äëèíà 8,1 ì, äèàìåòð îïîðíî-ãî îñíîâàíèÿ 2 ì. Ïðèíöèïè-àëüíàÿ ñõåìà åãî ðàçìåùåíèÿâ ïîäçåìíîì ðåçåðâóàðå ñ âî-äîé è èñïîëüçîâàíèÿ åãî âêà÷åñòâå èñòî÷íèêà ýëåêòðè-÷åñêîãî òîêà è ãîðÿ÷åé âîäûäëÿ îòîïëåíèÿ äîìà ïðåä-ñòàâëåíà íà ðèñ. 2.

Ìîäåðíèçèðîâàííûé ýëåê-òðîãåíåðàòîð «IFC4-Siemens»ñîñòîèò èç äèíàìî-ìàøèíû,áëîêà âîçáóæäåíèÿ è ñèíõðîíèçàöèè íàïðÿæå-íèÿ è òîêà ïî ÷àñòîòå. Áëîê àâòîìàòèêè êîíñò-ðóêòèâíî âñòðîåí â êîðïóñ ìîäóëÿ. Áëîê-ñõåìàóïðàâëåíèÿ ìîùíîñòüþ ìîäóëÿ ïðåäñòàâëåíà íàðèñ. 3. Ýíåðãåòè÷åñêèé ìîäóëü ïðåäíàçíà÷åí êàêäëÿ âêëþ÷åíèÿ â äåéñòâóþùóþ ýëåêòðè÷åñêóþ

Ðèñ. 1. Ìîäóëü ìîù-íîñòüþ 535 êÂò

1

2

3

45

6

7 8 9

Ðèñ. 2. Ñõåìà ðàçìåùåíèÿ ìîäóëÿ: 1 — ðåçåðâóàð ñ âîäîé;2 — ýëåêòðè÷åñêèé êàáåëü; 3 — òðîñ ïîãðóæåíèÿ/ïîäúå-ìà; 4 — ýëåêòðîãåíåðàòîð; 5 — ãèäðîòóðáèíà; 6 — ïðåîá-ðàçîâàòåëü; 7 — íàñîñ; 8 — ðàäèàòîð îòîïëåíèÿ; 9 — äîì

Â. Â. Ìàðóõèí, Â. À. Êóòüåíêîâ, Â. È. Èâàíîâ Íåêîòîðûå òåîðåòè÷åñêèå îáîñíîâàíèÿ è ýêñïåðèìåíòàëüíûå äîêàçàòåëüñòâàðàáîòîñïîñîáíîñòè íîâîãî âîäîïîäúåìíîãî óñòðîéñòâà êàê èñòî÷íèêà ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîé ýíåðãèè


© 2

006 S

cien

tific T

echnical

Cen

tre

«TA

TA»

© 2

006 Í

àó÷í

î-ò

åõíè÷å

ñêèé ö

åíòð

«TA

TA»

ñåòü, òàê è äëÿ ðàáîòû íà ëîêàëüíóþ íàãðóçêó.Áëîê ñèíõðîíèçàöèè ñîõðàíÿåò íàïðÿæåíèå è÷àñòîòó òîêà ïðè îòêëîíåíèè óãëîâîé ñêîðîñòèîáîðîòîâ ðîòîðà ±10 %, à àâòîìàò íàãðóçêè ïðå-äîõðàíÿåò îò ïîâûøåííîé íàãðóçêè. Âêëþ÷åíèåìîäóëÿ â ñåòü îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç ðåëå ïîñëåâûõîäà ìîäóëÿ íà ðàáî÷èé ðåæèì. Áëîê ñèí-õðîíèçàöèè ïîçâîëÿåò ðåãóëèðîâàòü óãëîâóþ ñêî-ðîñòü âðàùåíèÿ ãèäðîòóðáèíû îò íóëÿ äî ìàêñè-ìàëüíîãî çíà÷åíèÿ. Òàêèì îáðàçîì ïðè íåîáõîäè-ìîñòè äîñòèãàåòñÿ âòîðàÿ (ðåçåðâíàÿ) îáðàòíàÿñâÿçü ðåãóëèðîâàíèÿ ïî ìîùíîñòè.

Ïàêåò ìîäóëåé äëÿ ýëåêòðîñòàíöèè ëþáîéìîùíîñòè òðåáóåò ðåçåðâóàð, çàïîëíåííûé âî-äîé, èìåþùèé âûñîòó 21 ì è ïëîùàäü èç ðàñ÷å-òà 8 ì2/ÌÂò (ðèñ. 4).

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ýíåðãåòè÷åñêèé ìîäóëüïðîøåë îñíîâíûå èñïûòàíèÿ â Àòëàíòè÷åñêîìîêåàíå ïî òîé æå ñõåìå, ÷òî è ãîðèçîíòàëüíîéìîäóëü ìîùíîñòüþ ~97,4 êÂò. Â ðåçóëüòàòå ýòèõèñïûòàíèé íà ãëóáèíå 20 ± 0,1 ì ïîëó÷åíà âûõîä-íàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ìîùíîñòü ~535 ± 6 êÂò (òåîðå-òè÷åñêîå çíà÷åíèå ïðè óñëîâèÿõ — 565 ± 3êÂò).

Îáðàáîòêà äèàãðàììû «ìîùíîñòü – âðåìÿ»â ïåðèîä «ðàçãîíà» ãèäðîòóðáèíû (ýëåêòðîãåíå-ðàòîðà) è âî âðåìÿ åãî ðàáîòû ïîêàçàëà, ÷òîçàêîí èçìåíåíèÿ âûõîäíîé ìîùíîñòè ýëåêòðî-ãåíåðàòîðà íà ôèêñèðîâàííîé ãëóáèíå îïèñûâà-åòñÿ ôîðìóëîé:

( )maxг г 1 ,tN N e−ψ= − (49)

Ток

Регул.оборотами

Автом.нагрев

Релевкл./выкл.

Сеть

Ðèñ. 3. Áëîê-ñõåìà óïðàâëåíèÿ ìîäóëÿ

ãäå maxгN = 535 êÂò — ìàêñèìàëüíàÿ âûõîäíàÿ

ìîùíîñòü; ψ = 0,189 ± 0,006 — êîýôôèöèåíò, ïî-ëó÷åííûé â ðåçóëüòàòå ýêñïåðèìåíòîâ.

Ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëåíî, ÷òî óãëîâàÿñêîðîñòü ω = 0,99ωmax è ñîîòâåòñòâóþùàÿ åé âû-õîäíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ìîùíîñòü äîñòèãàåòñÿ çà~15,6 ñ. Ýòî è åñòü âðåìÿ ðàçãîíà.

Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàçðàáîòàíà ñïåöèàëü-íàÿ òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ ìîäóëÿ ïðèìåíè-òåëüíî ê îïðåäåëåííûì çàâîäàì «Siemens», îáåñ-ïå÷èâàþùàÿ ñòîèìîñòü â ñåðèéíîì ïðîèçâîä-ñòâå: âîäîïîäúåìíîãî óñòðîéñòâà ~11,9 òûñ.EUR, ýëåêòðîãåíåðàòîðà ñ áëîêîì óïðàâëåíèÿ~20,3 òûñ. EUR, ãèäðîòóðáèíû ~15 òûñ. EUR,ò. å. ïîëíàÿ ñåáåñòîèìîñòü èçãîòîâëåíèÿ ìîäó-ëÿ â ñåðèéíîì ïðîèçâîäñòâå ïî ñóùåñòâóþùèìöåíàì ~47,2 òûñ. EUR. Óäåëüíàÿ ñåáåñòîèìîñòüèçãîòîâëåíèÿ òàêîãî èñòî÷íèêà ýíåðãèè ~94,4EURO/êÂò — ìèíèìàëüíàÿ èç âñåõ èçâåñòíûõèñòî÷íèêîâ ýíåðãèè.

Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî òàêàÿ ñåáåñòîèìîñòüèçãîòîâëåíèÿ äîñòèãíóòà â áîëüøîé ñòåïåíè áëà-ãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ íåñòàíäàðòíîé êîíñòðóêöèèãèäðîòóðáèíû, ïîçâîëÿþùåé äëÿ ñîáñòâåííîãîïðîèçâîäñòâà ñíèçèòü çàòðàòû ïî÷òè â 10 ðàç.

Ñïèñîê ëèòåðàòóðû

1. Ìàðóõèí Â. Â., Êóòüåíêîâ Â. À., Èâàíîâ Â. È.Íîâîå âîäîïîäúåìíîå óñòðîéñòâî êàê èñòî÷íèêýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîé ýíåðãèè // Àëüòåðíàòèâíàÿýíåðãåòèêà è ýêîëîãèÿ. 2005. ¹ 9. Ñ. 39–46.

2. Ïàò. ¹ 005489. Åâðàçèéñêàÿ ïàòåíòíàÿîðãàíèçàöèÿ (ÅÀÏÂ). ÌÊÈ F04F7/02. Âîäîïîäú-åìíîå óñòðîéñòâî/Ìàðóõèí Â. Â., Êóòüåíêîâ Â. À.// Áþëëåòåíü ÅÀÏÎ. 2005. ¹ 1.

3. Æóêîâñêèé Í. Å. Òåîðèÿ ãèäðàâëè÷åñêî-ãî òàðàíà // Áþëëåòåíü Ïîëèòåõíè÷åñêîãî îá-ùåñòâà. 1898. ¹ 1.

4. ×èñòîïîëüñêèé Ñ. Ä. Ãèäðàâëè÷åñêèé òà-ðàí. Ì.: Ñåëüõîçãèç, 1930.

Ðèñ. 4. Ñõåìà ðàçìåùåíèÿ ïàêåòà ìîäóëåé

21 м

40 м20 м


Гидротаран Марухина_Основные формулы

Engineering