Ali Pourahmad 的发明 | 类别：世界新发明 | 相关：科学发现与技术发明
在海上制造一个大型人工漩涡，建造一座水力发电站！
◉ 发明：在海中制造大型人工漩涡发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
◉ 简介和目标:
在本文中，我们将通过在海中创建大型人工漩涡和封闭的水池来简单介绍水力发电站。
水力发电简称水力发电，是指利用水产生动力来驱动涡轮机旋转，然后将动力和能量传输到发电机并将其转化为电能的过程。自然界中存在多种能源，其结构中固有的振荡机械能特性，水就是其中之一。事实上，由于水对自然界中其他力具有反应性，因此能够将其转化为振荡机械能。根据周围力的压力类型，可以从水中以各种形式提取这些能量。有多种方法可以将流动水的振荡能量转化为电能并发电。通常，大多数提取方法都使用涡轮机，因为叶片和轴的旋转能够产生最大的功率传输到发电机。在其他一些项目中，也利用海浪涨落的机械振荡（物理学中的平移运动）来发电。
在所有水力发电厂中，涡轮机都安装在水流路径上，以便水流冲击涡轮叶片后使涡轮机旋转，并为发电机产生扭矩。
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◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
全球淡水资源的匮乏及其针对性的利用，导致大多数国家不将水视为稳定可靠的能源来源。然而，即使在降雨量高或可通往海洋的地区，也尚未提出利用水资源进行能源开发的创新方案，而且绝大多数现有项目（位于水资源丰富的地区）在能源生产过程中都存在大量的水资源浪费。
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◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
这些挑战和限制促使我萌生了无浪费地利用和提取水中能量的想法。换句话说，在这个想法中，我尝试在从水中提取能量并将其转化为电能后，将水返回到储能源，使其浪费率达到零，这在水资源匮乏的地区是一个重要且实用的因素。这个想法是基于物理学的固有定律而设计的，这样我们就可以将水的质量从静止状态转移到运动状态，并利用这种运动来产生能量。
对于水循环利用以及利用静止液体的想法，漩涡的物理行为成为了我最初设计的模型。不同之处在于，漩涡是基于自然力的变化而产生的，而在我提出的设计中，我们以一种人为的方式创造了漩涡，从而可以增加漩涡圆半径的尺寸，并控制漩涡内水的旋转速度
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该项目的结构中蕴含着重要的"再循环"功能，这意味着除了海岸之外，我们还可以利用位于陆地上的水坝水池旁的该项目，将水返回到原始水源。通过建立和使用该项目的"水循环系统"，水的浪费量已达到零，在为发电机产生必要的驱动力后，我们可以轻松地将水返回到水坝水池，而不会浪费水并减少储水量。在低水位地区实施该项目时，"水循环"系统的重要性更加凸显，因为通过实施该项目，我们既可以发电，又可以防止水资源浪费，经过能量提取过程后，水会返回到水坝湖或储水池。
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◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
鉴于干旱和全球变暖导致地下水资源减少，建设采用"水循环系统"的水力发电厂可以显著弥补全球淡水资源的减少。这一理念可应用于海洋、水坝后的湖泊和大型蓄水池。如果我们在海上建造这座发电厂，我们也有可能使用基于淡水的发电系统，因为人工涡流可以为热蒸馏系统中的蒸汽生产罐提供所需的电力，并将可再生能源用于基本用途。
◉ 发明技术说明：
正如计算机模拟（本文末尾的视频）所示，为了循环利用海水或水坝湖，我采用了创造人工涡流的新思路。在这个思路中，水的循环利用由两个吸水压力罐（真空吸水泵）完成。吸水压力罐的使用，由于涡轮叶片运动的连续性和均匀性，可以产生机械旋转运动。此外，通过利用涡流的旋转运动，当水进入涡轮阀门时，可以产生更大的压力，这自然会使涡轮机更强劲、更持续地运转。
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◉ 类别：发明家的新发明
在这个方法中，我使用了一个半径可变的圆柱形池塘。采用圆柱形结构的原因是为了降低水流在池塘壁和侧面的摩擦系数，从而使水流在池塘的圆周内平稳旋转，而不会形成45度角。根据物理学原理，我们封闭在一个位置的水体距离中心的半径越大，重力对水体产生的压力就越大。因此，为了提高池塘内水流旋转的速度和压力，我们需要建造一个圆柱形池塘。这个池塘可以用带有防水层的混凝土、带有防水涂层的金属或致密耐用的塑料制成。池塘中封闭的水达到持续旋转的阶段后，可以精确地模拟大型漩涡的压力作用，不同之处在于，发电设施位于池塘内部和漩涡的中心。实施该项目的最佳地点是海岸、湖坝内部和独立的水塘。
涡流是一种物理现象，是由气体或液体在一定范围内的圆周运动产生的。涡流的中心是物质围绕其旋转的点，实际上，当围绕该点或线的物体的速度发生变化时，就会形成旋转。由于这种特性，即使是空气流过飞机机翼也可以被认为是涡流旋转的一个例子。在这个设想中，通过使用圆形池塘，可以消除角度处的摩擦力，使水在向内移动时保持恒定的角动量。虽然池塘内壁的水速在接近涡流中心时会略有下降，但涡流中心的这种旋转压力足以将水以巨大的力量和压力压入涡轮入口。这种水压进入涡轮机后，能够快速而有力地旋转涡轮机叶片，因为动态进入模式（流动的水）下涡轮机的水压将比静态进入模式（非流动的水）下的压力高出约 5 倍，而该压力会根据涡流的旋转速度而变化。
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为了在池塘的圆柱形环境中移动水，我们必须创造称为向心力的力，并将其施加到池塘内的水中。向心力会将周围的物质拉向漩涡中心，这实际上是漩涡或类似龙卷风旋转力的系统中产生旋转运动的主要原因。漩涡斜率中水流速度和压力的分布取决于漩涡深度的高度，这意味着漩涡底部的旋转速度越高，该区域的向心力就越集中。这些物理定律意味着，为了在水的旋转运动中（半径较小的池塘）实现更高的速度，我们必须创造并产生更大的压力。为了避免这一挑战，我考虑将池塘的半径设定为距离中心200米，以便漩涡壁在其最低点通过结合气压、水压和重力达到最快的速度。
从图片中可以看出，这一大型海上设计旨在实现利用水旋转发电的最高效率。涡轮机的进水室位于池塘中央，并通过四根粗长的支柱与海底相连。电站（圆柱形舱室）由涂有防水涂层的金属制成，内设涡轮机舱室以及连接发电机和人员控制室的轴。电站（圆柱形舱室）高约20米（从最低点到最高点），宽约30米（直径）。大型涡轮叶片舱位于电站的中部和最低处。
◉ 单击下面的任意图库图像即可放大：
水电站最低处安装了八个进水阀，以便水进入叶片室时带动涡轮轴旋转。每个进水口都使用一个45度弯头，以减少摩擦，使每根管道的入口精确地位于水旋转的直接路径上，并允许更大的压力进入涡轮叶片室。这8个连接弯头在保持和无损地将动力传输到涡轮机中起着非常重要的作用。如果不使用45度连接弯头，当水沿着弯曲且不均匀的路线与涡轮机入口旋转时，会产生很大的摩擦力，导致进水口的压力下降超过50%。
◉ 发明：在海中制造大型人工漩涡发电
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池塘水循环的物理结构如下：8个进水阀打开后，水被吸入涡轮叶片壳体。进入涡轮后，水会旋转与轴连接的叶片，然后从壳体底部的出水管排出，并被两个大型真空罐吸入。这种吸力会加速涡轮进出口之间的水流，并增加涡轮轴的转速。这种吸力还会加速涡旋的旋转，由于这种运动电荷，涡旋会向涡旋斜面施加更强大的向心力，从而增加涡轮内的水压。
为了补偿总动态高度（水必须进入罐车的垂直距离）和管道中的压力下降，在站的两侧安装了两个真空吸罐车。这两个罐车通过从吸力隔离罐中抽出并挤压空气，形成了一个具有高吸力的非常强的真空空间。通过向池塘方向打开罐车出口阀，罐内的大气压开始将压缩空气分子从顶部移动到较低水平，以拉平分子之间的空间。这种运动迫使水的质量能量趋向于罐内恒定的大气压，结果，罐内压力的变化导致在罐车顶部入口阀侧产生强大的吸力。
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这种抽吸能力是通过打开水箱顶部入口（水从涡轮机流出）达到所需压力的稳定循环来实现的，而返回循环是通过将水从涡轮机吸入水箱，然后从水箱吸入池塘来完成的。水箱腔压力未达到绝对真空极限（零压力且没有气体分子）会引起压力变化，并在水箱的入口和出口处产生均匀的水运动，真空吸水机抽水产生的压力电荷被转移到人工涡流旋转系统。水从池塘流入涡轮机水箱，从涡轮机流入真空吸水机，然后回到池塘的连续循环导致涡轮机稳定而连续的旋转运动，并且由发电机产生发电所需的动力。
在涡轮机上方，电站圆柱形腔室的中心安装有一台垂直同步发电机，用于连接涡轮机和发电机，从而沿直线传递扭矩，且无能量损失。涡轮机轴直接连接到发电机转子，通过旋转轴将扭矩传递到发电机，带动转子旋转发电。为了通过人力控制该系统，在涡轮机表面上方设计了一个内部工作间，以便专家团队直接监控和检查涡轮机和发电机的正确运行。
◉ 发明：在海中制造大型人工漩涡发电
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◉ 类别：发明家的新发明
利用海水或池塘能源建造人工漩涡水力发电站，不仅可以节省有限的水资源，还能显著减少依赖化石燃料发电厂的污染。在世界许多地方，利用可再生且环保的资源是可能的，只需要能源政策制定者具备跨国决心并进行切实可行的规划，就能实现可再生资源的最佳利用。我希望通过这样的计划和理念，能够鼓励和加速全球范围内清洁能源的绝对使用。
与其他发明一样，该发明也具有进一步开发和优化的潜力，其商业化可以为减少环境恶化做出重大贡献。
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◉ 通过在海上制造大型人工漩涡来发电的视频/类别：阿里·普拉哈马德的发明
◉ 本视频动画创作者：Ali Pourahmad
◉ 本视频的音乐作曲家：Ali Pourahmad
◉ 叙述者：阿里·普拉哈迈德
◉ 语言：英语
◉ 字幕：无
◉ 阿里·普拉哈迈德的科学发明
◉ 阿里·普拉哈迈德的科幻电影
◉ 阿里·普拉哈迈德奖
◉ 阿里·普拉哈马德的画作
◉ Ali Pourahmad 器乐
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