涡激振动发电
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◆ 装置运动简图
放个图
◆项 目 特 点
1)成本低廉:装置主体结构为圆柱振动体,其加工 成本相较水轮机叶片 机构要低很多,在规模化布置 时,只要解决了能量汇集问题,整体成本也可以得 到很好控制。
2)可规模化布置:当多个振动体并列或者串列安放 时,通过合理控制无量纲间距可以使振动体之间的 振动得到一定程度的加强。为规模化布置振动体提 供可能。
◆ 设计方案
能量转换部分
当达到最大振动时,由连杆组成的摇杆 曲柄部分开始工作,将单一的往复直线运 动转换成单向的转动带动发电机产生电能。
◆ 设计方案
设计结构亮点:
1、加了滑杆,既减小了摩擦, 又限制了自由度,是振子只能 上下振动,使能量能充分转化。
2、燕尾槽型设计,可以方便 的改变振子的长度,随水流的 改变而调振子的长度更加方便。
◆项 目 特 点
3 )适应流向可变 :现有常规水轮机往往只在面对 某一方向来流时才能有效获取能量,而本装置对于 不同方向来流都会产生同样的往复运动。对流向没 有严格限制,这一特性对利用周期性往复流动的海 洋潮流具有很高的实用价值。
4 )工作可靠安全 :摆动式装置稳定的往复摆动 工作,可避免水中杂物缠绕而导致装置停止工作的 现象。低频摆动相对于高速旋转运动对于水中生物 生存的影响要小得多。
涡激振动发电
参赛队员:韩孝彬 曹月健 崔加旺
◆ 研究背景
考虑到我国的具体海洋环境,我国虽有长达 5000 多公里的海岸线及较丰富的潮流能储藏量, 根据统计:我国沿海地区 130 个可利用水道中的 潮流能蕴藏量约13948.5MW,但我国沿海的潮流总 体上流速偏小,水深较浅尤,有相当多潮流流速 在 1.0m/s 左右的海域。由于潮流能的能量密度 与流速的立方成正比,传统水力发电的方法,是 使用涡轮机,不过需要至少3m/s的流速才能发电。 而涡机振动发电技术可用流速不到1m/s的水流来 发电。因此技术颇具发电潜力,甚至是流速缓慢 的河流也适用,成本也低于其它能源。
◆ 设计原理
涡激振动是一种流体力学现象,它是由于黏性流 体经过一个非线性型体,物体背后发出的涡列而引起 的物体的剧烈振动,当合理的控制系统的雷诺系数以 及振动体固有的频率时,可以在较低的流速下获得较 高的驱动力和振幅,这就为高效的提取低俗水流中的 能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ提供了保证。
◆ 设计方案
振动部分
底部的振子是由一个连接器和3个薄铜管组成,它 们可以将水中的潮汐能充分的 转换成振动,然后,将振动 通过4个一定刚度的弹簧连接 的侧架,达到一定的频率, 进一步增大振幅。