一種荷電團(tuán)簇遷移的動(dòng)能-電能轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能量轉(zhuǎn)換裝置，尤其涉及一種基于荷電團(tuán)簇迀移的動(dòng)能-電能轉(zhuǎn) 換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 團(tuán)簇是有幾個(gè)乃至數(shù)千個(gè)原子或者分子通過(guò)一定的物理或者化學(xué)結(jié)合力組成的 相對(duì)穩(wěn)定的微觀或者亞微觀聚集體。它具有許多與尺寸相關(guān)的奇異結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，是聯(lián)結(jié)微 觀與宏觀之間物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新層次。團(tuán)簇研宄有助于認(rèn)識(shí)凝聚物體的性質(zhì)和規(guī)律。在低品位 能源中，比如汽輪機(jī)出口的乏汽，就是帶有水分子團(tuán)簇的水蒸氣，其仍然具有較高的能量可 以利用。
[0003] 電暈放電是不均勻電場(chǎng)所特有的的一種自持放電形式。在均勻電場(chǎng)中某處開(kāi)始一 定的電離后，常導(dǎo)致完全的過(guò)渡過(guò)程，建立起等離子通道，因而不會(huì)形成電暈放電；在極不 均勻電場(chǎng)中則不然，即使出現(xiàn)許多局部的電離和激發(fā)過(guò)程，電極之間并不擊穿或?qū)?，這一 現(xiàn)象即是電暈放電。電暈放電理論主要建立在湯生理論和流注理論的基礎(chǔ)上。電暈荷電則 是液滴通過(guò)電暈場(chǎng)，電暈場(chǎng)中的粒子在電場(chǎng)的作用下向液滴充電而使液滴荷電的過(guò)程。磁 流體發(fā)電是燃料直接加熱成易于電離的氣體，使之在高溫下電離成導(dǎo)電的離子流，讓其在 電場(chǎng)中高速流動(dòng)，切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生電能，但是，加入磁場(chǎng)使得所需的 發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)換裝 置，無(wú)需磁場(chǎng)，可直接將荷電團(tuán)簇?cái)y帶的動(dòng)能高效轉(zhuǎn)換為電能加以利用，且裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0005] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0006] 一種基于荷電團(tuán)簇迀移的先進(jìn)動(dòng)能-電能轉(zhuǎn)換裝置，包括從左向右設(shè)置的電加熱 蒸汽發(fā)生器、團(tuán)簇荷電段以及電能接收段；所述團(tuán)簇荷電段包括團(tuán)簇荷電裝置和直流電源； 所述電能接收段包括電能接收裝置4和負(fù)載；所述團(tuán)簇荷電裝置包括依次連接的空心長(zhǎng)方 體1、拉法爾金屬?lài)姽?以及空心管3 ;所述電加熱蒸汽發(fā)生器通過(guò)保溫管6與所述空心長(zhǎng) 方體1連接；在空心長(zhǎng)方體1中水平設(shè)置有放電針5 ;所述直流電源的負(fù)極接地并且直流電 源負(fù)極連接放電針5的一端，放電針5的另一端端部磨成針尖形狀并且位于拉法爾金屬?lài)?管2的喉部中心點(diǎn)位置；所述電源的正極與拉法爾金屬?lài)姽?連接；所述電能接收裝置4連 接負(fù)載的一端，負(fù)載的另一端接地。
[0007] 進(jìn)一步的，所述拉法爾金屬?lài)姽?截面為圓形，拉法爾金屬?lài)姽?出口與拉法爾金 屬?lài)姽?喉部面積比為1. 2~1. 8,喉部直徑為2~10mm，拉法爾金屬?lài)姽?入口的直徑為 20~30mm，喉部與入口的水平距離為10~15mm，喉部與拉法爾金屬?lài)姽?出口的水平距離 為2~6mm。
[0008] 進(jìn)一步的，所述空心長(zhǎng)方體1采用有機(jī)玻璃制成，其壁厚為20mm，長(zhǎng)為300~ 500mm，寬為100mm，高為IOOmm ;所述空心管3為空心圓柱狀，并且長(zhǎng)為10~15mm，內(nèi)徑為 0 4,2~6mm，外徑為 0 7.2~9mm。
[0009] 進(jìn)一步的，所述電能接收裝置4為不銹鋼金屬網(wǎng)，長(zhǎng)為100~200mm，寬為200~ 400mm，且不銹鋼金屬網(wǎng)距空心管3出口 5mm~10mm。
[0010] 進(jìn)一步的，所述放電針5由銅或者鎳材料制作，長(zhǎng)度為50~100mm，直徑為0. 5~ Imm0
[0011] 進(jìn)一步的，所述直流電源電壓為5~10kV。
[0012] 進(jìn)一步的，保溫管6為螺紋連接管，長(zhǎng)度為1. 5~2m，內(nèi)徑為0 6~12mm，外徑為 0 8~14mm〇
[0013] 進(jìn)一步的，放電針5的另一端端部磨成針尖形狀并且位于拉法爾金屬?lài)姽?的喉 部中心點(diǎn)位置。
[0014] 有益效果：本發(fā)明提供的一種基于荷電團(tuán)簇迀移的動(dòng)能-電能轉(zhuǎn)換裝置，該裝置 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需加入磁場(chǎng)，適用于一些需要設(shè)備精簡(jiǎn)的特殊場(chǎng)合，比如航空，航天等領(lǐng)域。本 發(fā)明利用荷電團(tuán)簇迀移的動(dòng)能-電能轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以將低品位能源（如汽輪機(jī)乏汽）進(jìn)行 充分回收利用，提高能源利用率，本發(fā)明裝置的輸出功率可達(dá)15~50kW。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)總圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明電能轉(zhuǎn)換接收裝置結(jié)構(gòu)及電路圖；
[0017] 圖3為本發(fā)明團(tuán)簇荷電裝置的立體示意圖；
[0018] 其中：1-空心長(zhǎng)方體、2-拉法爾金屬?lài)姽堋?-空心管、4-電能接收裝置、5-放電 針、6-保溫管。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020] 如圖1所示一種基于荷電團(tuán)簇迀移的先進(jìn)動(dòng)能-電能轉(zhuǎn)換裝置，包括電加熱蒸汽 發(fā)生器、團(tuán)簇荷電段以及電能接收段；團(tuán)簇荷電段包括團(tuán)簇荷電裝置以及直流電源；電能 接收段包括電能接收裝置4以及負(fù)載；團(tuán)簇荷電裝置包括依次連接的空心長(zhǎng)方體1、拉法爾 金屬?lài)姽?以及空心管3 ;在空心長(zhǎng)方體1中水平設(shè)置有放電針5 ;直流電源的負(fù)極接地并 且直流電源負(fù)極連接放電針5的一端，放電針5的另一端端部磨成針尖形狀并且指向拉法 爾金屬?lài)姽? ;電源的正極與拉法爾金屬?lài)姽?連接；電能接收裝置4連接負(fù)載的一端，負(fù) 載的另一端接地；
[0021] 電加熱蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的高溫高壓飽和水蒸氣通過(guò)保溫管6傳輸至空心長(zhǎng)方體1 中；高溫高壓飽和水蒸氣通過(guò)拉法爾金屬?lài)姽?轉(zhuǎn)化為高速射流濕蒸汽，并且高溫高壓飽 和水蒸氣在經(jīng)過(guò)拉法爾金屬?lài)姽?喉部后在拉法爾噴管內(nèi)部能夠部分凝結(jié)形成荷電水分 子團(tuán)簇，而放電針5的針尖位置是處于拉法爾金屬?lài)姽?喉部中心點(diǎn)位置，所以放電針5是 為了給水分子團(tuán)簇荷上電荷形成荷電水分子團(tuán)簇。最終包含有荷電水分子團(tuán)簇的高速射流 濕蒸汽從拉法爾金屬?lài)姽?出口射流；而荷電水分子團(tuán)簇在拉法爾噴管外會(huì)形成電場(chǎng)方向 指向電能接收裝置4的自洽電場(chǎng)。高速射流濕蒸汽克服荷電水分子團(tuán)簇受到由電能接收裝 置4指向拉法爾金屬?lài)姽?的庫(kù)侖力，推動(dòng)荷電水分子團(tuán)簇沿著空心管3道向電能接收裝 置4方向移動(dòng)，使得濕蒸汽的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為荷電團(tuán)簇的電勢(shì)能，電能接收裝置4接收到荷電團(tuán) 簇的電勢(shì)能后，電能接收裝置4將電勢(shì)能放出傳輸給負(fù)載。
[0022] 下面根據(jù)具體實(shí)施例加以說(shuō)明：
[0023] 利用功率為20~60kW，蒸汽流量為20~50kg/h的電加熱蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生高溫 高壓飽和水蒸汽，蒸汽壓力為3~7atm，飽和溫度為133~170°C，流量為20~50L/h。該 高溫高壓飽和水蒸汽通過(guò)保溫管6傳輸?shù)綀F(tuán)簇荷電裝置，保溫管6為螺紋連接管，即保溫管 6與團(tuán)簇荷電裝置或電加熱蒸汽發(fā)生器采用螺紋的固定連接，長(zhǎng)度為1. 5~2m，內(nèi)徑為6~ 12mm，外徑為8~14mm ；
[0024] 團(tuán)簇荷電裝是由有機(jī)玻璃制成的空心長(zhǎng)方體1，其壁厚為20mm，長(zhǎng)為300~ 500mm，寬為100mm，高為IOOmm ;所述空心管3長(zhǎng)為10~