1598005375-fdca24712b4dd3cd0f1922045b94d243 (811202), страница 28
Текст из файла (страница 28)
5.12. Изменение характерных параметров рабочего колеса в насадке в зависимости от конструкции последнего (бб). 5 — с насадкам: т — Оез насадка. 2 Ю 4 б О 7 О У Яр/АΠ— — — с аа' Тз бл ицв бя Основные характеристики турбин в насадке Если только применение насадка позволило увеличить эффективность преобразования энергии в 1,25 раза, то последние до- ние в насадке становится существенно неодномерным из-за потока, проникающего во внутренний пограничный слой из внешнего потока. Интересно также отметить, что вклад поддува через кольцевые каналы в насадке для больших отношений А,/А; достаточно резко возрастает.
Это объясняется более сильным влиянием на пограничный слой управляющих цепей прн увеличении раскрыва диффузора. Применение кольцевых открылков, таким образом, позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики турбин в насадках и делает их еще более привлекательными в качестве преобразователей энергии течений. стижения в области гидродинамики за счет управления пограничным слоем дали возможность повысить ее уже в 2,8 раза.
Для этого понадобилось около 15 лет работы исследователей. Эти изыскания не прекращены и сегодня. 9 5.5. Гидроэнергетические узлы а проливах Если в предыдущих параграфах обсуждались технические решения, связанные лишь с частичным использованием энергии океанских течений, то здесь речь идет о таком направлении в океанском гидротехническом строительстве, которое предполагает серьезное вторжение в динамику океанских вод, влекущее за собой изменения в природе как отдельных регионов, так н планеты в целом. Ва последние сто лет было выдвинуто не менее двадцати проектов перестройки климата планеты за счет изменения динамики вод океанов, но мы остановимся только на одном из них, интерес к которому и сейчас достаточно велик.
Это проект советского инженера П. М. Борисова цель которого в создав теплое течение в Арктике («полярный Гольфстрим»), обеспечить таяние арктических льдов, увеличить тем самым поглощение поверхностью Ледовитого океана солнечного излучения и повысить среднюю температуру воздуха, существенно улучшив климатические условия в северных районах СССР, США и Канады. Последнее должно принести к возникновеншо новых сельскохозяйственных районов, облегчить доступ к полезным ископаемым, улучшить УСЛОВИ55 ЖИЗНИ. По проекту П. М. Борисова предлагается создать теплое течение вдоль северного побережья нашей страны за счет перекачки поверхностных вод из Чукотского моря в Берингово. Для этого необходимо перегородить плотиной Берингов пролив и установить в ней насосные агрегаты общей мощностью около 20000 МВт, способные ежегодно перекачивать до 140000 км' воды.
Протяженность плотины равняется примерно 80 км, высота, определяемая средней глубиной пролива, — 50 и. Предполагается, что тело плотины будет покоиться на свайном основании, а оотекаемая форма ее верхней части позволит пропускать по всему сечени5о паковые , льды толщиной до 13 м. Мощность насосов и объем перекачиваемой воды определены из условия получения устойчивого изменения климата в течение трех лет с момента пуска сооружения". Предполагается, что такой проект может быть реализован совместными усилиями СССР, США и Канады и что энергию, необходимую для работы насосных агрегатов, можно будет получать от энергосистем советского Дальнего Востока и Аляски. Нелселательные последствия для климата в оассейнах Охотского и Японского морей, которые могут возникнуть в течение первых двух ' Борисов П.
М. Может ли человек изменить климат. М., 1970. 9 Заказ и Езт лет работы гидроузла из-за поступления холодных вод и льда в Берингово море, по оценкам автора не выйдут за пределы встречающихся в природе кратковременных похолоданий. Однако проект П. М. Борисова, по всей вероятности, не свободен от экологических недостатков, и в случае его реализации серьезному отрицательному воздействию подвергнется весь животный мнр Арктики. Проект этот интересен, сулит определенные выгоды, но его эффективность еще требует доказательства, а практические воз- Рис.
бпв. Схема ОГЗС в Гибралтарском пролива / — плотина; у — каналы для прохода судов; у — ферма моста; К вЂ” автострада, д — - гидроагрегаты, приводимые в деаствве потоком вод Атлантического океана; б — бетонные опоры, /в агрегаты. пряводимые в дснствие глубинными вадамн срсди- аемного моря, ооступаюп/нми в Атлантический океан можности для его реализации вряд лн появятся ранее середины следующего века. Проект требует гигантских энергетических затрат, а человечество пока занято поиском средств устранения дефицита энергии в ближайшем будущем. Поэтому сейчас большой популярностью пользуются идеи, связанные с достаточно быстрым наращиванием энергетических мощностей, нежели с увеличением расходования энергии.
1( таким идеям относится проект создания ОГЭС в Гиоралтарском проливе, предложенный испанским инженером Ф. К. Гуирьеро (рис. 5.13). Им рассмотрена возможность использования течения в этом проливе, расход в котором составляет 20 — 40 тыс. ма//с для получения ежегодно до 150 млрд. кВт ч электроэнергии.
Проект предусматривает строительство в проливе плотины со шлюзами для пропускання судов (до 150 ежедневно!) и с размещеннымн на опорах в проливе гидроэлектроагрегатами. Требуемый напор должно обеспечить некоторое понижение уровня Средиземного моря вследствие уменьшения поступления вод из Атлантического океана. Дефицит имеется уже н сейчас: через пролив втекает в среднем 55 тыс. км' атлантических вод, а вытекает — 52. Причем в проливе, ширина которого в самом узком месте составляет 14 км, а глубины изменяются от 53 до 1180 и, существуют два противотечения — поверхностное (из океана) и глубинное (обратно в океан).
От океана пролив отделен скальным порогом, в зоне которого глубина не превышает 350 м, так что решение инженерной задачи строительства плотины смот- оп стимым. Однако возможность серьезных наруального С едиземного моря и необходи- шений в экологии уник р за ии проекта на неопределенное о иенти овочная стоимость всех долл.) отодвигают сроки реализации про время [8]. ется создание ГЭС в искусственном проБолее реальным кажется создание о п онную в Ливийской пустыне (Египет).
т н 135 иже уровня моря, ее площадь со- Дно впадины ежнт 35 ставляет свыше 20 тыс. кмй, В проливе тог Д и перепада уровней доста- ПРИ/Е ЫПОЛН Н Ы а ГЭС. Даже части п р в, р боты ож о подобрать т мо ной электростанции, уже расчеты показываю, т, что режим ее рао а ение вод с поверхнос ти искусственного таким образом что исп р ления полностью е еленной площади затоп т бины О ествление б я п итоком воды через тур проекта сулит возмож ность получения алек у земель, что приведет ия з ачительных массино в ныне пустынных влажненню климата. Сейчас в ущественному увлаж работы по технической и экологическои про а ществление которого ля природы всего се средств, но и с се„ рьезными последствиями д веро-запада Африки.
Глава 6 ПРОЕНТЫ ВОЛНОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ % 6Л. Исторический аспект Если судить по мировой патентной литературе, то первый пик интереса к созданию технических устройств для преобразования энергии волн в практически приемлемую форму приходится на начало нашего века — с 1900 по 1930 гг. В этот же период появились и первые действующие устройства: в 1910 г.
вблизи г. Бордо демонстрировалась волновая установка мощностью 1 кВт 18!. Сейчас патентными ведомствамн различных стран зарегистрировано несколько сотен оригинальных технических решений волновых преооразователей — больше, чем.любых других видов преобразователей энергии океана. Вероятно, волны — этот непременный атрибут поверхности любого водоема — сильнее всего побуждают к массовому техническому творчеству. Однако из сотен предложений, которыми богата мировая патентная библиотека, приемлемымп для практической реализации оказываются лишь десятки. Причина этого, по словам Ж.
Констанса в том, что многие технические идеи рождаются без учета основного фактора — специфики морской среды. До недавнего времени от 70 до 90 % усилий в области разработки волновых преобразователей тратились на техническую сторону проектов н только 10 — 30 с~о — на изучение характеристик морского волнения. Сейчас, когда эйфория с новым «открытием» волновой энергии прошла, ситуация резко изменилась: оптимизация конструкций, доведение их до уровня, соответствующего промышленному внедрению, потребовали изменения акцентов [45!. В этом смысле отечественная волновая энергетика на сегодняшний день оказалась в выигрышном пололсении: начавшиеся у нас в последние годы разработки уже базируются на достаточно серьезном знании природы волнения.
Последнее вовсе нс означает, что в нашей стране интерес к волновым преобразователям возник только сейчас, следуя мировой моде. Подобные работы велись у нас и в 20 н 30-е гг. В 1935 г., например, наш великий соотечественник К. Э. Циолковский опубликовал статью <Волнолом и извлечение энергии из морских волн» *, в которой описал принципиальные схемы * Циолковский К.