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本作品是利用零散溪流水動(dòng)能和分散低潮汐能進(jìn)行發(fā)電的一個(gè)能源轉(zhuǎn)換裝置。本作品的核心關(guān)鍵技術(shù)是其豎葉水車結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)基于古老傳統(tǒng)的水車，通過(guò)改變其放射狀葉片結(jié)構(gòu)，采用由曲柄連接的內(nèi)架輪和外架輪組成平行四邊形機(jī)構(gòu)。相對(duì)傳統(tǒng)放射狀結(jié)構(gòu)，它使水車葉片在入水和出水狀態(tài)下都能始終保持垂直，克服了葉片入水和出水的阻力，保證中心軸以下葉片能接受水流的沖擊力，具有較高的能量轉(zhuǎn)換效率，能在低水頭流水中發(fā)揮作用。

當(dāng)前，開(kāi)發(fā)清潔可再生能源是人類發(fā)展需求的必然趨勢(shì)。水能是綠色可再生資源，將其開(kāi)發(fā)利用具有重大意義。目前開(kāi)發(fā)水能的方式一般是建設(shè)水電站，利用高效率的水輪機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)換水能，但它對(duì)選址有一定的要求，例如一些零散低水頭的溪流就無(wú)法利用。如果在零散的溪流上建設(shè)水壩提高水頭，則經(jīng)濟(jì)性較差（建設(shè)水壩存在破壞環(huán)境、投資成本較大、建設(shè)工期較長(zhǎng)等缺點(diǎn)）。如何利用這些零散溪流的流水動(dòng)能，是我們的作品的一個(gè)設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)。同樣，對(duì)于低水頭的潮汐能利用，目前的方法也是采用建設(shè)水壩及高效率的水輪機(jī)，對(duì)選址也存在較大潮差的要求。而對(duì)一些分散的較低潮差的地址，其建設(shè)潮汐能電站的經(jīng)濟(jì)性就更差，如何經(jīng)濟(jì)性地利用這些分散的低潮差的潮汐能，也是我們的作品在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中的一個(gè)重要考慮。本作品的核心關(guān)鍵技術(shù)是其豎葉水車結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)基于古老傳統(tǒng)的水車，通過(guò)改變其放射狀葉片結(jié)構(gòu)，采用由曲柄連接的內(nèi)架輪和外架輪組成平行四邊形機(jī)構(gòu)。相對(duì)傳統(tǒng)放射狀結(jié)構(gòu)，它使水車葉片在入水和出水狀態(tài)下都能始終保持垂直，克服了葉片入水和出水的阻力，保證中心軸以下葉片能全部接受水流的沖擊力，具有較高的能量轉(zhuǎn)換效率，能在低水頭流水中發(fā)揮作用。當(dāng)流水正面沖擊水車葉片時(shí)，葉片經(jīng)架輪產(chǎn)生力矩，力矩使中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)變速齒輪箱工作，變速齒輪輸出一個(gè)適應(yīng)發(fā)電機(jī)范圍的轉(zhuǎn)速，由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生特征電壓，特征電壓經(jīng)調(diào)控器識(shí)別后，對(duì)負(fù)載或電瓶做出調(diào)整策略，最后輸出一個(gè)穩(wěn)定的電壓和電流。開(kāi)發(fā)本裝置的每千瓦投資成本為4 000元至5 000元，運(yùn)營(yíng)成本為0.03元至0.07元，工程建設(shè)期為6至12個(gè)月，其投資成本回收期預(yù)計(jì)為3年至5年。本作品符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和能源政策，市場(chǎng)潛力巨大，產(chǎn)業(yè)化前景較好。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎(jiǎng)
2010年，《豎葉水車發(fā)電裝置的研究及改進(jìn)》獲得省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)；2010年，《豎葉水車發(fā)電裝置》獲得科技部中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心與沃爾瑪（中國(guó)）投資有限公司聯(lián)合主辦的“青年科技創(chuàng)新競(jìng)賽”產(chǎn)品類優(yōu)秀獎(jiǎng)。2011年，本作品獲得省級(jí)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。