牛人自制高強(qiáng)度桿件欲實(shí)現(xiàn)高空光伏發(fā)電

利用本文的技術(shù)可以將溫室遮篷的骨架造價(jià)降低到現(xiàn)有設(shè)計(jì)的30％以內(nèi)，因此溫室遮篷的造價(jià)可降低到40元人民幣/平方米以內(nèi)。將制作太陽(yáng)塔鋼管的壁厚降低到1mm，鋼管密度降低到300 mm一根，系統(tǒng)投資8150元人民幣/千瓦。年生產(chǎn)3000小時(shí)發(fā)電成本為0.014元人民幣/度左右，而原設(shè)計(jì)直徑7000米的溫室遮篷是考慮到系統(tǒng)有較大的儲(chǔ)熱能力夜間有更大的生產(chǎn)能力的。夜間高空氣溫降低對(duì)有儲(chǔ)熱能力的溫室遮篷發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)能力有相當(dāng)大的穩(wěn)定效應(yīng)。因此有溫室遮篷系統(tǒng)發(fā)電成本有可能降低到0.1元人民幣/度以內(nèi)。在中國(guó)利用1/3的沙漠面積即可達(dá)到每人3千瓦的電力供應(yīng)能力。是一個(gè)既治理利用了沙漠又解決了能源問(wèn)題的好項(xiàng)目。

沒(méi)有溫室遮篷的系統(tǒng)發(fā)電具有不占用土地的優(yōu)點(diǎn)。但有溫室遮棚的設(shè)計(jì)溫室遮棚本身有較大的利用價(jià)值且單位面積土地上的電力生產(chǎn)能力更大，有溫室遮棚的設(shè)計(jì)更適合建設(shè)在晝夜溫差大的沙漠地區(qū)以穩(wěn)定系統(tǒng)的發(fā)電能力，并且大面積建設(shè)在沙漠地區(qū)的溫室遮棚本身也是治理沙漠的良好方法。　　

如果以上太陽(yáng)能搜集塔發(fā)電項(xiàng)目的效益分析得比較準(zhǔn)確可以認(rèn)為其必將取代幾乎其他全部的能源利用方式。因?yàn)楸疚牡脑O(shè)計(jì)更實(shí)際、成本更低、更安全、持久、環(huán)保。　　

本技術(shù)利用在火力發(fā)電廠建造煙囪時(shí)可以大大地降低煙囪的建筑成本，用三根以上按本文設(shè)計(jì)的1000米高度以上的獨(dú)立鋼管及簡(jiǎn)單的輕質(zhì)較抗拉耐170℃以上溫度的密封材料即可制作成1000米高以上的煙囪?；鹆Πl(fā)電廠使用1000米高以上煙囪一方面可以降低對(duì)附近環(huán)境的污染，另一方面可以降低或消除火力發(fā)電廠排煙對(duì)引風(fēng)機(jī)的依賴將節(jié)省數(shù)量極大的運(yùn)行電力能源甚至可以對(duì)外供電?；鹆Πl(fā)電廠使用1000米高煙囪發(fā)電可以使排煙中的熱能發(fā)電效率達(dá)到1.4％左右?！　?/p>

本技術(shù)在各種吊車(chē)、大跨度橋梁、大跨度房屋架、桁架、各種塔架、高空建筑等方面的利用都將大大地降低成本。而用在飛機(jī)、載重車(chē)輛方面時(shí)一方面可降低制造成本減輕重量，又可降低其使用能耗；使用在車(chē)輛中還可以提高車(chē)輛的整體剛度大大地提高安全性能。制作潛艇的骨架時(shí)將大大降低制造成本減輕重量擴(kuò)大使用空間。　　

本技術(shù)利用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片上時(shí)可使葉片的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度增加較大一方面可在不增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架高度時(shí)提高風(fēng)能的可利用的高度（有可能使葉片長(zhǎng)度達(dá)到100米以上），并降低其重量和制作成本?！　?/p>

總之，本技術(shù)將在幾乎全部的承壓、抗彎曲結(jié)構(gòu)中得以利用并降低成本使許多目前不可想象的大型力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，本技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必將對(duì)環(huán)保、能源安全、力學(xué)材料、交通安全等領(lǐng)域產(chǎn)生及重大的正面影響，或者說(shuō)將是一場(chǎng)深刻的工業(yè)革命。是材料力學(xué)及結(jié)構(gòu)力學(xué)理論的飛躍?！　?/p>

本設(shè)計(jì)為了說(shuō)明問(wèn)題是以在鋼管內(nèi)充以高壓流體來(lái)論證的，考慮到實(shí)際使用時(shí)的安全持久管內(nèi)如果是充滿高壓固體其安全可靠性將更加得以保證。目前個(gè)人認(rèn)為比較可行的設(shè)計(jì)是在管內(nèi)充滿耐高壓力的小直徑滾珠及潤(rùn)滑劑；工作時(shí)由滾珠將壓力傳遞到鋼管內(nèi)壁各處，潤(rùn)滑油不受力只起潤(rùn)滑作用，這樣鋼管的實(shí)際受力狀況更加接近于管內(nèi)充滿高壓流體的狀況，同時(shí)也可以基本保證本設(shè)計(jì)的使用穩(wěn)定性。如果將滾珠制作成中空的并充以高壓力氣體的技術(shù)可行采用到本技術(shù)中效果將更好。要找到以本設(shè)計(jì)為理論基礎(chǔ)實(shí)際使用安全性能可靠的高剛度結(jié)構(gòu)制作的最佳方案必須在今后大量的實(shí)踐后才可能獲得這里就不過(guò)多地討論了?！　?/p>

當(dāng)管件內(nèi)壓力設(shè)計(jì)不太高時(shí)較為可行的方法是在半封閉的鋼管內(nèi)部充滿膨脹水泥當(dāng)水泥固化后將鋼管全封閉即可制作成符合本設(shè)計(jì)力學(xué)要求安全性能可靠的桿件?！　?span style="text-indent: 2em; ">即使僅僅在現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)圓柱形塔架內(nèi)部充滿沙子或水后將其封閉，塔架在受力彎曲時(shí)由于鋼管變形內(nèi)部體積減小必將產(chǎn)生對(duì)外部管壁的壓力使風(fēng)力發(fā)電機(jī)圓柱形塔架的上、下兩端產(chǎn)生拉力，由于管內(nèi)沙子或水為基本不可壓縮物質(zhì)因而極小的體積減小都將使管內(nèi)壓力迅速升高而使鋼管的反變形能力迅速增大，并且在較大范圍內(nèi)鋼管彎曲變形越大其反變形能力也越強(qiáng)，從而大大地增加了塔架在彈性范圍內(nèi)的彈性和剛度。因此這一簡(jiǎn)單的改變使風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架的鋼材消耗量降低到目前現(xiàn)有設(shè)計(jì)的1/10以下是完全可能的；或者保守地說(shuō)使用目前設(shè)計(jì)100米高度風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架20％數(shù)量的鋼材即可將發(fā)電機(jī)組安裝在500米以上高空?！　?/span>

采用管內(nèi)加密封內(nèi)膽向內(nèi)膽充以高壓流體也是一種本設(shè)計(jì)的實(shí)施方法，由于本結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有外力破壞按目前技術(shù)水平輔以良好的監(jiān)測(cè)及控制手段隨時(shí)補(bǔ)充管內(nèi)壓力的辦法使用過(guò)程也是較為安全的?！　?/p>

假設(shè)一個(gè)沒(méi)有多大剛度的塑料礦泉水瓶在瓶?jī)?nèi)裝滿水密封時(shí)的剛度增大到不依靠其他工具人力幾乎無(wú)法 使其彎曲變形就可以說(shuō)明本設(shè)計(jì)的許多力學(xué)問(wèn)題了。