International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology     ISJAEE ¹9(29) 2005
Ìåæäóíàðîäíûé íàó÷íûé æóðíàë «Àëüòåðíàòèâíàÿ ýíåðãåòèêà è ýêîëîãèÿ» ÀÝÝ ¹9(29) 200544
© 2005 Scientific Technical Centre «TATA»© 2005 Íàó÷íî-òåõíè÷åñêèé öåíòð «TATA»
«ãèäðàâëè÷åñêîì òàðàíå». Òàêàÿ ñòðóÿ âîäû,
ïîñêîëüêó êëàïàí 3  çàêðûò, ñîãëàñíî çàêîíó
ñîõðàíåíèÿ èìïóëüñà ñèñòåìû, îáÿçàíà ñîçäà-
âàòü ðåàêòèâíóþ ñèëó.
Òàêèì îáðàçîì, äàííàÿ ñõåìà ïðåâðàùàåòñÿ
â ïóëüñèðóþùèé ãèäðîðåàêòèâíûé äâèãàòåëü.
Ïðè ýòîì åãî ýôôåêòèâíîñòü, êàê è äëÿ ëþ-
áîé ïóëüñèðóþùåé ñèñòåìû, ïðè îòñóòñòâèè
ñèëû çà âðåìÿ tîò, áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ ñóììàð-
íûì ïî âðåìåíè èìïóëüñîì ñèëû. Ýòî ýêâèâà-
ëåíòíî ïîñòîÿííîìó ïî âðåìåíè äåéñòâèþ íåêî-
òîðîé íåñêîëüêî ìåíüøåé ñðåäíåé ðåçóëüòèðóþ-
ùåé ðåàêòèâíîé ñèëû RTñð
. Êðîìå òîãî, ñàìà ïî
ñåáå òàêàÿ ñòðóÿ âîäû â òå÷åíèå âðåìåíè tH ñïî-
ñîáíà ïðîèçâîäèòü îïðåäåëåííóþ ðàáîòó, ÷òî
ïîçâîëÿåò íà âûõîäå èç êîëïàêà óñòàíîâèòü ðå-
àêòèâíóþ ãèäðîòóðáèíó ñ ïîñëåäîâàòåëüíî ñî-
åäèíåííûì ýëåêòðîãåíåðàòîðîì.
Òàêèì îáðàçîì, äàííàÿ ñõåìà ïðåâðàùàåòñÿ
â  èñòî÷íèê ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà.
Åñòåñòâåííî, ÷òî ýëåêòðîãåíåðàòîð ïðè ýòîì
äîëæåí ëèáî íàõîäèòüñÿ â ãåðìåòè÷åñêîì êîí-
òåéíåðå, ëèáî íà ïîâåðõíîñòè âîäû, èìåÿ ñîåäè-
íåíèå ñ ãèäðîòóðáèíîé ïîñðåäñòâîì  âðàùàþùå-
ãîñÿ âàëà. Ïîñêîëüêó ñðàâíèòåëüíî ìàëûé ïå-
ðèîä âðåìåíè tîò áóäåò âëèÿòü òîëüêî íà âðåìÿ
íàáîðà çàäàííîé óãëîâîé ñêîðîñòè ãèäðîòóðáè-
íû è ýëåêòðîãåíåðàòîðà, òî ïîëó÷àåìàÿ ýëåêò-
ðè÷åñêàÿ ìîùíîñòü áóäåò, â îñíîâíîì, îïðåäå-
ëÿòüñÿ òîëüêî ê.ï.ä. ãèäðîýëåêòðîàãðåãàòà. Äëÿ
îöåíêè âîçìîæíîñòåé äàííîé ñõåìû íà ðèñ. 6
ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ñðåäíåé ðåàêòèâ-
íîé ñèëû è ýëåêòðè÷åñêîé ìîùíîñòè îò ãëóáè-
íû ïîãðóæåíèÿ h ïðè îïðåäåëåííûõ êîíñòðóê-
òèâíûõ ðàçìåðàõ òðóáû 7 è êëàïàíà 3.
Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî íà ãëóáèíàõ 450–650 ì
èìååòñÿ îïðåäåëåííûé ìàêñèìóì, ïðè ýòîì â
äèàïàçîíå ãëóáèí 15–300 ì ðàñ÷åòíàÿ âåëè÷èíà
ê.ï.ä. äàííîé ñõåìû  íå ïðåâûøàåò 69 %.
Òåîðåòè÷åñêè äàííàÿ ñõåìà ìîæåò îáåñïå-
÷èòü ëþáóþ ðåàêòèâíóþ òÿãó è ëþáóþ ýëåêòðè-
0 50 100 150 200 250 300
20
40
60
80
100
h, м
RTср
/S0, T/ м2
à
h, м
á
NT/S0, МВт/м2
0 50 100 150 200 250 300
5
10
15
20
25
30
35
Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü òÿãè (à) è ìîùíîñòè (á) îò ãëóáèíû
÷åñêóþ ìîùíîñòü. Äëÿ ýòîãî äîñòàòî÷íî ëèøü
ïðèìåíåíèå óñêîðèòåëüíîé è íàãíåòàòåëüíîé
òðóáû ñ òðåáóåìîé ïëîùàäüþ âõîäíîãî ñå÷åíèÿ.
Íàïðèìåð, ïðè ïëîùàäè âõîäíîãî ñå÷åíèÿ  òðó-
áû ðàâíîé 3,6 ì 2 íà ãëóáèíå 500 ì ðàñ÷åòíàÿ
òÿãà äâèãàòåëÿ ñîñòàâëÿåò ~380 ò.
Ðåàêòèâíàÿ ñèëà ïîäîáíîé âåëè÷èíû ìîæåò
áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ äâèæåíèÿ ïîäâîäíûõ
àïïàðàòîâ è èìåþùèõ îñàäêó áîëåå 15 ì íàä-
âîäíûõ ñóäîâ.
Ïðè èñïîëüçîâàíèè äàííîé ñõåìû â ãåíåðè-
ðóþùåé ýíåðãåòèêå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì
ñîçäàòü åäèíè÷íûé ýíåðãåòè÷åñêèé ìîäóëü îï-
òèìàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé ìîùíîñòè, à íà åãî
áàçå ñîáðàòü ëþáóþ ïî ìîùíîñòè ïîäâîäíóþ
ìîðñêóþ èëè áàññåéíîâóþ ÃÝÑ, ñîñòîÿùóþ èç
ïàêåòà òàêèõ ìîäóëåé.
Íà ðèñ. 7 ïðèâåäåí îäèí èç êîíñòðóêòèâíûõ
âàðèàíòîâ ãîðèçîíòàëüíîãî èñïîëíåíèÿ òàêîãî
ìîäóëÿ ñ ïðîåêòíîé âûõîäíîé ýëåêòðè÷åñêîé ìîù-
íîñòüþ ~315 êÂò è åãî âîçìîæíûå ãàáàðèòû.
Ðèñ. 7. Ñõåìà ãîðèçîíòàëüíîãî ìîäóëÿ íà 315 êÂò
2,5 ì
1,5 ì
9,5 ì
À åãî ïàêåòíàÿ êîìïàíîâêà (1) â ñîñòàâå ïðè-
áðåæíîé ïîäâîäíîé ÃÝÑ ìîùíîñòüþ ~31,5 ìÂò,
ðàçìåùàåìîé íà ãëóáèíå ~16,5 ì, ïðèâåäåíà íà
ðèñ. 8. Âûâîäû ñèëîâûõ êàáåëåé (2) è àâòîìàòû
óïðàâëåíèÿ òîêîì (3) ìîæíî ðàñïîëîæèòü íå-
ïîñðåäñòâåííî íà ïîáåðåæüå.
Òàêîãî ðîäà ÃÝÑ òåîðåòè÷åñêè ñïîñîáíà îáåñ-
ïå÷èâàòü ìîùíîñòü ~150 ÌÂò íà ãëóáèíå ~50 ì
è ìîùíîñòü ~320 ÌÂò íà ãëóáèíå ~100 ì.
Ðèñ. 8. Ñõåìà ïîäâîäíîé ÃÝÑ
7,5 ì
16,5 ì
147,2 ì
36,8 ì
1
2
3
Ïðèëèâíàÿ ýíåðãåòèêà è ýíåðãåòèêà ìîðñêèõ òå÷åíèé