我國現(xiàn)行水能發(fā)電技術(shù)雖然擠身世界先進(jìn)行列，在超大堤壩工程方面堪稱巨無霸，但在發(fā)電水動(dòng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)方面，依舊未超越西方技術(shù)的窠臼，無論葛洲壩還是白鶴灘，其它眾多的電站更不用說，這就是現(xiàn)狀。而要說進(jìn)步，白手起家到工程規(guī)模，技術(shù)的超越有目共睹，這一點(diǎn)無疑是值得自豪的。但隨著時(shí)代技術(shù)的發(fā)展，我們絕不可停留在吸收消化的層次而停止不前。
現(xiàn)在有個(gè)最大的問題，由于我們的資源還很豐富，繼續(xù)開發(fā)的潛力還很大，更不要說對老舊電位的升級改造。如果滿足于現(xiàn)有動(dòng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，繼續(xù)沿用現(xiàn)在的“玻璃穹頂技術(shù)”大規(guī)模開發(fā)，一旦更為先進(jìn)的技術(shù)出現(xiàn)，便極難進(jìn)行升級改造，一影響就是百年乃至幾百年！
前段時(shí)間本人在AI上厄要查詢了一下數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)我們現(xiàn)在水電教程及行業(yè)很是守成，比如在基本概念和術(shù)語上還是用軸流式、混流式一類的，對此我提出了異議，AI居然生成對我的水電技術(shù)知識提出質(zhì)疑，還要求提供新型的水輪機(jī)生產(chǎn)廠家，讓我感到非常詫異，無意間刺激了我探索一回的決心。
經(jīng)過思考探索，我發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的水能發(fā)電動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)同樣是西方近百年前的技術(shù)，而我們一些專家甚至是整個(gè)行業(yè)卻對此極其保守，而且大有自居之勢，優(yōu)其在抽蓄發(fā)電這條技術(shù)路線上走過了頭，盡管原因是多方面的，但此風(fēng)很不好。所以AI上也說存在“玻璃穹頂現(xiàn)象”，實(shí)際反映出有人既不認(rèn)同水電行業(yè)存在的技術(shù)守成，又無能突破無形權(quán)威的窘境。
這些年來，為了改進(jìn)水能發(fā)電技術(shù)，我粗略研閱了一遍流體力學(xué)（包括水流渦旋、汽流導(dǎo)渦、燃?xì)鈱?dǎo)渦、渦噴等）及動(dòng)能轉(zhuǎn)換構(gòu)造原理，其中有一個(gè)共同的核心，就是渦旋理論是其共同的核心理論。
那么水流力學(xué)又怎么樣呢，答案是同樣的，對于推動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的最佳水流運(yùn)動(dòng)形態(tài)只能是渦旋運(yùn)動(dòng)。
回過頭來看，我們現(xiàn)行水電教科書行業(yè)通用的術(shù)語概念，如：葛洲壩叫徑流式，三峽叫混流式，白鶴灘用反擊式水輪機(jī)等，都是近百年前西方的技術(shù)，這些年在引進(jìn)消化吸收方面有進(jìn)步，但不可自居自大。
事實(shí)上我們現(xiàn)用的蝸殼技術(shù)本身就是渦旋理論的產(chǎn)物，無論水輪機(jī)是螺旋槳式還是反擊式，從蝸殼出來的水流形態(tài)都是以渦旋形態(tài)沖擊水輪機(jī)，經(jīng)上端初級沖擊后，轉(zhuǎn)入水輪機(jī)渦葉之間，受壓力引力作用，對渦葉產(chǎn)生壓擠推力，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，水流形態(tài)既不是徑流式，也不是軸流式，而是沿著渦葉下瀉作功排岀。正常工況下，若從物理運(yùn)動(dòng)形態(tài)角度描述，水流實(shí)際流經(jīng)路徑完全受渦輪葉片渦線制約，從數(shù)理解析的角度描述，則是一條渦線漸開線形態(tài)，根本就不是什么徑流進(jìn)入軸流排出的淺陋之說。
現(xiàn)行所謂的徑流進(jìn)入、軸流排出之說，是建立在早前水能利用率相對低的技術(shù)狀態(tài)之上的，純屬多年前一種理論認(rèn)知不到位，產(chǎn)生的過時(shí)概念術(shù)語。由于學(xué)術(shù)理論上認(rèn)知不到位，而在學(xué)科教程和行業(yè)技術(shù)壟斷方面形成“玻璃穹頂”現(xiàn)象就成必然。
上面是從理論方面進(jìn)行了必要的解析，澄清一下我們現(xiàn)行的學(xué)術(shù)理論存在的問題，相對現(xiàn)存理論當(dāng)是一次理論“破繭”之役。
到此為止，守成舊理論的人該改了，教科書也該變了，數(shù)據(jù)庫的相關(guān)內(nèi)容也應(yīng)更新了。渦旋原理是推動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的核心原理。但只有理論上的“破繭”還不夠，只有依據(jù)理論創(chuàng)新相應(yīng)的構(gòu)造，才能實(shí)現(xiàn)真正的技術(shù)升級應(yīng)用。鑒于此，本人己于兩個(gè)多月前，完成了一種水能發(fā)電動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)構(gòu)造的改造技術(shù)升級方案（專利申請已經(jīng)受理）其摘要內(nèi)容如下：
1、設(shè)計(jì)了一種《混沖式水輪機(jī)》
這種水輪機(jī)不同於已有的任何一種水輪機(jī)，兼?zhèn)浒呀經(jīng)_擊與渦輪機(jī)功能有機(jī)結(jié)合，形成一種混合沖擊作功模式，使沖擊夾角和部位進(jìn)一步改善。
2、對現(xiàn)行通用蝸殼出水口作相應(yīng)改進(jìn)，使其與水輪機(jī)功能耦合，改成排管式渦旋射流管，改變了現(xiàn)在的平板狀渦旋狀態(tài)，并要求三維夾角，即：水平或垂直、蝸殼出水排管切線、水輪機(jī)葉片輻線，必須交于葉片中心受力區(qū)位，達(dá)到充分利用渦旋射流初級沖擊力的效果。
3、在水輪機(jī)井壁設(shè)置渦線導(dǎo)流輔助沖擊水槽，盡管此處水流比較復(fù)雜，但交匯合成后，加之水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)牽引力，仍能對水輪機(jī)構(gòu)成周向輔助沖擊力，這是彌補(bǔ)水輪機(jī)難以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流二次沖擊的天然不足，唯一可取的方法。
經(jīng)這樣的技術(shù)升級改進(jìn)，提高水能作功效率是確定無疑的。
作者：趙建東，陜西省老年大學(xué)退休調(diào)研員（從事過多種工作，對水能發(fā)電知識完全是自學(xué)自悟自研）
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