第7届节能减排竞赛三等奖作品说明书--一种双螺旋型风雨发电装置
第一届全国大学生节能减排科技竞赛获奖作品
第一届全国大学生节能减排科技竞赛获奖作品一、特等奖（10个）：1、《害虫自杀式太阳能灭虫器》学院科技作品类2、《新型高精度太阳自跟踪系统》大学科技作品类3、《基于风压变换和压电效应的风能收集器》大学科技作品类4、《光电冷热一体化的太阳能利用技术研究》工业大学科技作品类5、《新型太阳能航拍飞机》航空大学科技作品类6、《新型高效自适应LED调光器》交通大学科技作品类7、《蓝藻、油污收聚一体化装置》东南大学科技作品类8、《一种集能量回收、污水处理以及CO2吸收于一体的新型微生物电化学系统》交通大学科技作品类9、《干电池残余电量回收系统》大学科技作品类10、《免维护自发电门禁系统》交通大学科技作品类一等奖（30个）：1、《破罡湖土壤重金属污染及潜在危害调查研究》师学院社会实践类2、《无级变流量节水座便器排水装置》建筑工程学院科技作品类3、《人力驱动健身热水器》科技大学科技作品类4、《基于废旧衣物纤维的无纺布壁纸》科技大学科技作品类5、《清风回热换气扇》科技大学科技作品类6、《市地铁自动上行扶梯空转情况调查报告》信息工程学院社会实践类7、《具有废水脱氮性能的连续式反硝化菌燃料电池》东北电力大学科技作品类8、《公路运输行业节能减排评价指标体系的设计》交通职业技术学院社会实践类9、《基于潮流能发电技术的海水淡化工程船》工程大学科技作品类10、《基于磁路控制的汽车制动蓄能装置》工程大学科技作品类11、《一种可实现超低温排烟的节能环保锅炉》工业大学科技作品类12、《一种高效微型离心泵》工业大学科技作品类13、《新型纳米黑液太阳能热水集热器》工业大学科技作品类14、《带导叶新型复合翼型垂直轴风力机》华中科技大学科技作品类15、《一种模块化制动储能及利用装置》华中科技大学科技作品类16、《小波浪能利用发电装置》华中科技大学科技作品类17、《风力致热海水淡化装置》华中科技大学文华学院科技作品类18、《<节能减排拍手歌>动画宣传片》黄冈职业技术学院科技作品类19、《基于太阳能LED光源的水环境修复净化系统》师大学科技作品类20、《基于虹吸原理及物联网技术的渗透灌溉系统》邮电大学科技作品类21、《家用冷热联供机》理工大学科技作品类22、《关于农村废旧坑塘再利用的调查报告》理工大学社会实践类23、《汽车减震器发电装置》同济大学科技作品类24、《弱电混合动力赛车研制》大学科技作品类25、《一种提高发电效率的新型核电汽轮机汽水分离器》大学科技作品类26、《运动能量综合利用系统》理工大学华夏学院科技作品类27、《毛乌素沙地生物质能源利用调查及沙漠地区发展生物质能源的探讨》交通大学社会实践类28、《关于煤矿瓦斯利用现状的调查研究与前景展望》交通大学社会实践类29、《基于待机能耗管理技术的智能化插座》大学科技作品类30、《基于斯特林—布雷顿循环的能量多级利用系统》大学科技作品类二等奖（90个）：1、《农村住宅太阳能采暖系统的诊断优化（调查报告）》工业大学社会实践类2、《双塔循环活性炭法烟气脱硫装置》科技大学科技作品类3、《精制棉废水制备酚醛树脂胶粘剂》理工大学科技作品类4、《智能太阳能车》滨州学院科技作品类5、《光电驱动式太阳能暖风器》工程学院科技作品类6、《基于全自然光的公路隧道智能照明系统》工程学院科技作品类7、《省县沼气节能工程调查与研究》理工大学社会实践类8、《多层太阳能低碳住宅设计》理工大学科技作品类9、《MyDream我的节能生活》民族学院科技作品类10、《钢铁企业与城市环境和谐发展模式研究报告—以钢铁集团和市为例》东北大学社会实践类11、《低品级菱镁矿浮选提纯制备高纯镁砂工艺设计及应用》东北大学科技作品类12、《薄型稳压输出微藻太阳能电池》东北电力大学科技作品类13、《利用复合抛物面集热器的高效太阳能集热装置》东南大学科技作品类14、《可再生功能陶炭》大学科技作品类15、《节能服务产业的现状、前景、问题与对策——来自市的调查报告》技术师学院社会实践类16、《风能太阳能自主式三体船》工程大学科技作品类17、《沼气污水源热泵系统》工程大学科技作品类18、《一种可用于发电的新型辅助刹车装置》工业大学科技作品类19、《新型城市路面融雪系统》工业大学科技作品类20、《基于径流双轮效应的风力发电机》工业大学科技作品类21、《智能脉冲温控暖气节能及计费系统》工业大学科技作品类22、《横向冲刷可调节载液板降膜反应器》工业大学科技作品类23、《复合式水面收油装置》工业大学科技作品类24、《城市雨水收集及其综合利用》大学科技25、《蒸发冷却式淋水器》科技大学科技26、《市低碳农业经济发展运行机制研究》农业大学社会实践类27、《目标跟踪分段供电路灯系统》河海大学科技作品类28、《船闸输水廊道水头利用研究》河海大学科技作品类29、《基于龙虾壳的低成本新型重金属吸附剂的研究》河海大学科技作品类30、《纺织产品碳足迹核算与碳减排对策研究——以东信细纺分厂的纯棉纱C21s产品为例》科技大学社会实践类31、《槽式太阳能集热器太阳跟踪系统的优化设计》华北电力大学科技作品类32、《电厂发电配额调研及经济补偿分析报告》华北电力大学社会实践类33、《鄱阳湖生态经济区养猪沼气发电补偿机制研究》华东交通大学社会实践类34、《新型硅离子液体染料敏化太阳能电池》华东理工大学科技作品类35、《高效烟气脱硫超声波雾化喷嘴》华南理工大学科技作品类36、《市造纸行业节能减排对经济的影响》华南理工大学学院社会实践类37、《基于超声波雾化的发动机燃油供给系统》华南理工大学学院科技作品类38、《基于单向阀桥式整流油路的新型汽车液压减震发电系统》华中科技大学科技作品类39、《太阳能斯特林直线发电装置》华中科技大学科技作品类40、《废弃磷矿渣再利用---磷矿渣发泡混凝土的研究》淮海工学院科技作品类41、《过剩水压利用系统》学院科技作品类42、《化工循环水系统节能策略研究》大学社会实践类43、《利用矿山尾矿等工业废料研制环保绿色琉璃瓦》陶瓷学院科技作品类44、《地铁拉手自助式发电装置》工业大学科技作品类45、《面向高浓度有机废水处理的小球藻生物阴极型微生物燃料电池》工业大学科技46、《新型环路热管新风换气装置》工业大学科技作品类47、《混合动力斯特林低温高效发电装置》航空航天大学科技作品类48、《低噪声排气消声器设计》航空航天大学科技作品类49、《基于废、余热的小型溴化锂制冷机》清华大学科技作品类50、《烟气余热干燥脱硫石膏系统及装置》大学科技作品类51、《基于仿生原理的太阳能电池冷却系统》电力学院科技作品类52、《公共自行车运营机制研究》工程技术大学社会实践类53、《太阳能、自然冷能与低谷电耦合双温空调系统》海事大学科技作品类54、《相变蓄冷冷藏车》海事大学科技作品类55、《用于机房节能降温的微通道型分离式热管换热系统》交通大学科技作品类56、《太阳能热化学双向变温吸附储能系统》交通大学科技作品类57、《自转向式太阳能驱动热声机械水泵》交通大学科技作品类58、《自发电无线光电鼠标》交通大学科技作品类59、《高校浴室调查研究及节能热回收系统的设计》理工大学社会实践类60、《具有热泵回收余热的热电冷三联产系统》理工大学科技作品类61、《中南地区城市住宅的能耗调查研究及节能分析——以市为例》学院社会实践类62、《无水层蒸汽发生器》工程学院科技作品类63、《省电公主》大学科技作品类64、《关于南疆地区节能减排的调研—以阿拉尔为例》塔里木大学社会实践类65、《利用光纤传导太阳能的室应用系统》天津大学科技作品类66、《产生光合作用光谱的发光玻璃及温室补光装置》天津理工大学科技作品类67、《天津体育宾馆空气热源泵在实际应用过程中耗能和CO2、SO2粉尘减排数据的分析》天津理工大学社会实践类68、《多功能节能空调帐》同济大学科技作品类69、《无蓄电池式自冷却光伏扬水系统》大学科技作品类70、《火电厂输煤系统干式智能集尘去废小车》大学科技作品类71、《基于太阳能光电转换制冷—绿色节能冰箱研制》理工大学科技作品类72、《一种新型多种烟气污染物联合脱除装置》交通大学科技作品类73、《燃机高效节能超膨胀的曲柄连杆机构》西北工业大学科技作品类74、《燃气–蒸汽联合的复杂循环高效动力系统》西北工业大学科技作品类75、《多功能节能健身办公椅》西北工业大学科技作品类76、《让绿色出行成为一种潮流——市“绿色交通体系”的发展评估及居民“绿色出行”现状的调研》西南交通大学社会实践类77、《低品位硫铁矿烧渣制备高强陶粒》西南科技大学科技作品类78、《近郊农业节能减排：现状、问题及对策研究—基于对省市的调查》西南科技大学社会实践类79、《污泥–TiO2复合材料的制备及对甲基橙光降解研究》大学嘉庚学院科技作品类80、《开水房节能防溢开关》工程学院科技作品类81、《微生物电池连续处理废水能量在线利用系统》大学科技作品类82、《基于微能量利用的集成式多功能充电装置--E-BOX》大学科技作品类83、《新型高效热泵加热储热系统》大学科技作品类84、《基于冲击式透平的振荡水柱波能发电装置》中国海洋大学科技作品类85、《储热式多孔介质燃烧器驱动低浓度煤层气斯特林机发电装置》中国矿业大学科技作品类86、《井巷喷注隔热材料降温实验装置及技术》中国矿业大学科技作品类87、《为农村新能源健康发展“保驾护航”——昌平农村新能源使用情况调查研究》中国石油大学()社会实践类88、《多功能节能节水太阳树灯》中南大学科技作品类89、《制冷系统增压节能装置》中南大学科技作品类90、《市大学城学生宿舍室热环境气候适应性调控策略研究》大学社会实践类三等奖：1多功能空气质量智能检测仪2高架桥雨水综合利用节能装置3利用重选原理回收利用普通废旧锌锰干电池4基于矸石动力混凝土研制及系统优化的"以矸换煤"技...5低碳自动送料装置设计说明书6低温等离子体协同絮凝剂处理印染废水研究7关于大学生手机节能问题8文化层次差异与节能减排意识差异的相关性研究9周边表层土壤营养盐调查研究10基于再生制动的怠速稀燃混氢策略11音量手感控制式汽车喇叭12工业大学垃圾分类调查报告13室温度的实时监控系统14燃机排气余热利用有机朗肯循环系统中膨胀机与发电机集成装...15电液混合动力概念车的设计与试验研究16对汽车废热回收利用的半导体温差发电系统17基于热声效应的多缸发动机18分光太阳能发电系统19动叶片垂直轴风力发电机20楼宇百叶窗式太阳能能源收集器21浅山区民居建筑保温优化研究22基于立体光伏太阳能收集系统的可调式多功能帽23卡车半自动上篷布防尘机24节能意识创意游戏软件——绿色突围设计25水流涡激振动发电机26余热回收式节能灶27浮筒式波浪发电装置28基于单片机控制的LED照明自动调光装置29社区健身器充电照明装置30"原生态"——空气源无动力循环制冷装置31利用废旧中性笔芯制作聚苯乙烯板32节假日交通拥堵疏导方案研究33废弃氟石膏的改性及应用34U型翅片板式换热器35利用铅锌尾矿制备泡沫混凝土砌块36节能健康饮水机37CSA生态农场之节能减排38关于近年电厂节能减排情况调查报告39新型节能水龙头40水产养殖太阳能辅助海水加热系统41低碳经济背景下物流能源问题调查分析42基于图像识别的教室节能系统43改性玉米秸秆芯对石油的吸附44重组式发电机45热水器智能节水装置46消除供电后自动照明的新型节能开关47大公共交通系统能量调配使用模式——运动列车为城市电动汽车 (48)电磁节能开关49新概念高效太阳能晾衣架50城市老年人节能减排意识及其社会价值的调研报告51发电地毯52节能地砖蓄电供电系统53汽液转换式太阳追踪仪54镁熔坨余热回收与利用55新型烧结过程余热资源回收利用装置56基于太阳能动力的电催化废水处理及氢气发生综合利用装置57循环式、高环保、节能型多级除尘系统58城市污水处理回用工艺研究调研59染料废水混凝污泥资源化新途径——污泥免烧生态地砖制备60松嫩平原盐碱地农业面源污染调查研究61压力感应式节水系统62离子液体–二氧化钛泡沫镍电极净化废水装置63南方城市污水处理厂减排效能不高的调查与分析––...64建设高校低碳生活的研究——以大学旗山校区为例65减速带发电系统66基于公共物流信息平台的珠三角集装箱67基于人工智能的浅层地能低温储粮系统68新型绿色能源船舶69污泥制备陶粒轻集料技术70脉冲电流辅助热处理代替高温扩散退火工艺研究71钢质管道风光电互补节能高效网络式防腐专家72连续式高效节能梯级恒温加药桶73常温相变蓄冷蓄热器的设计74低碳经济背景下市公交系统改善的调研与探索75燃料电池用固态储氢装置研究76市七里店污水净化厂能耗调研与节能分析77理工大学雁山校区中水回用工艺设计78竖轴变桨距潮流发电水轮机79具有发电功能的高速公路隔离带80新型船用污泥减量环流MBR装置81发电用燃气-蒸汽-热气流联合循环装置82利用汽车废热的吸收式制冷空调83新型高效风力发电机84一种基于主蒸汽流量的汽轮机组滑压运行方法85一种利用抽水蓄能平衡风电的方法86能量自给型半自动道闸系统87基于热交换机与自适应日光跟踪的室采光通风系统88基于资源共享的多方式节能打印平台89太阳能直热回流负压式海水淡化系统90汽车节能畅行红绿灯智能提示器91基于压电悬臂梁和超级电容的地铁轨道振动能量回收系统92"新型绿色生态示村"建设规划——乐城岛&quo...93宾馆节水装置设计94新型健身洗衣机95回收废旧器件用于制作笔记本电脑散热底座96压电无线节能鼠标设计97碳基活塞的研制及在燃机上的应用研究98节电小超人99磁场加强海水淡化100水精灵101教室灯光节能控制与学生信息采集系统102关于世园会节能减排的实践调查103钢厂余热梯级利用的工艺流程方案设计104工业锅炉利用现状调研及节能减排对策分析105省农业水资源利用状况研究106农田节水灌溉发展中的制度设计与经济调节分析——试点节...107复合型生态法污水处理及回用系统108"重女轻男"节能型公厕的必要性研究109基于遥感的城市热环境与城市绿地关系研究110生物淋滤法去除污泥中As的离子111节水型高校建设实施状况调查––—以江宁高校...112直流分路供电式太阳能家用冰箱113太阳能转轮除湿空调系统114玉米秸秆同步糖化发酵制乙醇工艺研究115低碳运动按摩仪116下水道沼气开发系统设计117赤泥的无害化综合回收利用及管理优化118粉煤灰在塑料中的应用特性研究119新型生物质半气化供暖系统设计120市高校教室用电情况调查报告121感应式光控节能灯122实用节能减排型步进式电机控制EGR阀123"两型社会"建设背景下公众参与环境保护的调查报告...124节能型卫生易拉罐125市农村生活垃圾资源化利用的调研报告126一种智能化高效节能配电装置127一种低功耗离网式混和照明系统128利用斯特林机回收烟气余热设计129适应峰谷阶梯电价的节能型低碳住宅空调系统130基于磁通控制变压器的负荷节能装置131关于废旧中性笔笔芯的调查及研究132太阳能热水器温差发电系统设计133自行车接驳城市轨道交通——智能管理自行车立体车库134冷却塔风力发电装置135超声波煤粉共振燃烧优化系统136一种工业余热驱动的VM循环热泵型空调热水器137基于无线局域网的绿色视频监控系统138一种利用低品位热源发电的热声发电机设计139应用正渗透技术淡化海水和苦咸水的节能减排工艺140基于微热管的"太阳花"LED散热基座141华南地区学生宿舍节能优化改造方案设计说明书142基于半导体温差发电的新型工业余热回收升级利用143超临界锅炉高温管氧化皮快速探测仪的开发144基于热管的"封闭机柜节能换热器"145微风力发电单元146基于单缸四冲程机的充分利用做功行程的顶置进排气二冲程机的...147柴油车尾气离心静电式微粒捕集净化器148基于MPPT控制的双轴自动跟踪太阳能发电装置149基于太阳能的无线多点监控节能喷灌系统150市城市生活垃圾处理现状分析及分类回收调研报告151高效智能太阳能发电系统152细菌纤维素膜固定化酶应用于污水处理153新型广风速适应风力机154节水型蒸馏水器改造设计155关于农村沼气推广中的问题的调查156鄂东南地区农村环境现状调查报告及防治措施157节能减排下地级城市居民低碳意识及行为的调查分析——以...158节能插座159原竹居住建筑的节能生态设计160多功能破障车161论市农村沼气对节能减排的贡献162低碳校园健康生活——大学洗化用品使用情况调查报告163船用柴油机高温燃油供给系统的开发与研制164钙钛矿结构La–K–Fe–O催化剂在实际柴油机尾气排放中的研究...165科技大学节水节电情况调研及对策分析166空调节能遥控装置167火电厂静电除尘电源调研报告168高校寝室用电情况调查及节能方案169新型节能空调办公桌170关于当前农村农药使用现状的调查报告——以省长垣县为例...171多孔悬浮陶粒的修饰改性及其强化水处理的应用研究172陶瓷微滤膜的节能型低成本制备技术研究173金徽酒业废弃白酒糟的太阳能辅助回转干燥设计174市新城子乡五五村花卉基地建设调研报告175东北农村冬季取暖方式的探究改进设计说明书176油田污水的油品回收及处理技术研究177太阳能相变蓄热加热输送原油系统的研究178废用电子产品的回收与利用体系的研究179校园室外空间环境中路灯系统的优化设计180关于工业大学公寓楼节水方案改进的可行性分析181低碳试点城市节能减排重点领域行动方案设计——以市为例...182建立节能型工业产业集群循环经济系统的结构模式与机制的研究...183关于电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的研究及创新184有关向牲畜饲料中添加食品添加剂防止全球变暖的研究185生态洗衣机186竖轴式风力发电机系统187单兵用双三角形燃烧室的小型半导体电池研究188中性笔管的循环利用189还印机190基于新型双水箱空气源热泵的家庭节能系统191含砷废水的处理和生物毒性监测系统192省农林生物质资源分布特点及其利用技术现状调研193一种可实现降温的水膜视窗194关于夫子庙-秦淮风光带创建“全国低碳旅游示区”的研究195一种基于热管的自然冷源多温级蓄冷系统196连续式生物质低温热解炭化装置197基于Zigbee标准绿色能源低功耗智能家居系统198铁电池的制备199注塑企业节能增效解决方案200低碳电动车201基于空气振动的降噪发电系统202固体废物用于新型脱色–脱氮（EBR–BAF）污水处理反应器填料...203双壳程连续螺旋折流板换热器204基于配重变档的新型节能电梯205太阳能发电海水淡化联合系统206自发电免电池无线鼠标207风热转换装置及分布式供热方法208太阳自动追踪系统209"践行低碳，绿色泉城"暑期社会实践调查报告210新型实用自动关闭式节能水龙头211低水头小型水力发电系统的设计与应用212我国北方沼气利用改进技术设计213高效自反馈式太阳能发电装置214太阳能光伏光热面板智能清洁装置215走路发电鞋216节能减排之绿色出行研究推广免费自行车租赁之利弊调研报...217新型太阳能光伏光热一体化机组218城市居民小区生活污水处理模式研究–––基于...219基于居民支持的城市污水处理研究——基于市松江区的实证...220室照明灯红外自控开关设计221节能型相变移动供热车222开发海洋新能源——基于海水盐度差能发电的研究223低温余热发电224智能家居——新型智能家居遥控终端系统225大型公共场所无线传感节能监控系统226基于多元成分、粒径调节带隙宽度的量子点太阳能电池器件设计...227利用帕尔贴效应的冷暖空调床228一种化工品生产系统热利用的节能改造229环保型殡葬礼仪跨火炉230城市原生污水源热泵空调系统的节能潜力分析——以市联都...231采用空气－－冷凝水复合冷凝器的家用空调232带饮水机的多功能电冰箱233环保高效Ce–Zr基稀土催化器234生活垃圾余热发电235管道热损测量仪236塔里木大学供暖系统节能方案237对塔里木大学用水用电的调查238超声电化学预处理难沉降煤泥水装置239负压自动补给灌溉系统原理及可行性试验研究240中国传统古建筑低碳技术研究241卫生间换气与照明节能装置242被'宅'掉的能源243小型三轮低耗车244一种用于光伏幕墙的电热联产电池板245塑料瓶盖自动分类系统246浮体式太阳能水循环净化装置247新疆博斯腾湖环境现状调查与生态治理248节能减排社会实践报告249节电插座250减速带、缓冲带发电装置251节能新理念—利用燃料电池客车余热的吸收式制冷空调系统252家用节水型两用座便器253光催化耦合生物带污水处理装置254踩踏式地面铺设自助发电多用装置255矿浆瞬间加热系统256少无冷却液切削集成应用系统的研究257新型螺旋缝隙式燃气灶分火器258石墨烯非晶硅组合太阳能智能路灯259基于CAN的汽车怠速自动启停系统研究与设计260车用液电馈能式悬架减振器261市节能减排现状调研及评估体系构建262石墨烯基高效易回收光催化剂的研制263智能野外饮水净化系统264防止电能浪费的室电源控制装置265汽车振动利用系统的研究与设计266基于WSAN的道路灯光集群式无线网络控制系统267磁耦合共振的能量无线传输装置268节能燃气灶269低碳技术在中国公共建筑中的应用及推广的分析报告270智能电梯节能控制系统271低碳管理在省企业物流中的应用现状调查及展望272基于低碳理念的城市智能公共交通系统273面向智能电网的高电压大功率静止无功发生器274分级延时节水阀275夹层介质循环型玻璃幕墙技术276新型浴室热水雾加温装置277高效燃式燃气热水壶278全参数实时在线监测的锅炉能效在线监测系统279电子草稿纸的设计280西北民族大学草稿纸效益问题调研说明书281西北地区植物灌溉模式设计282基于光合作用机理的设施农业智能补光系统283"追日式"太阳能路灯设计制作284高效水循环节能器285无轴式节流发电装置286生活垃圾高温自蔓延裂解再生燃气新技术287基于太阳能交互式喷泉系统设计288染料敏化太阳能电池的新型敏化剂设计289污水处理现状及其技术改进——以市思明区为例290乌鲁木齐市高校生活用水调查291滤池反冲洗水的回用292"领跑者"人力式洗衣机293螺旋式风力发电机294农村单体用户综合节能系统295高效零能耗流线型蓄能结构的新型提水装置296高层建筑排水管路发电系统297基于高压气流的地下停车库蓄能发电系统298太阳池热浮力发电系统299波浪能发电蓄能装置300小功率光伏发电。
第7届节能减排竞赛三等奖作品说明书--一种双螺旋型风雨发电装置
一种双螺旋型风雨发电装置设计说明书摘要：提出了一种双螺旋型风雨发电装置，螺旋型叶片轴与风雨方向成一定的角度，螺旋叶片扭转角度不受180°的限制。
不仅能利用风能，还能利用雨水的能量。
可用于风雨发电，也可应用于实验室演示其转动原理。
首先软件分析，计算叶片轴与流体的理论最佳角；然后制作一套实体模型，在不同来流角条件下做实验，对数据进行分析，得出实际条件下叶片转动与来流角的关系；最后，分析误差原因，给出优化建议。
关键词：双螺旋型；风力发电；雨水发电1 引言本作品涉及一种新型双螺旋型风雨发电装置，可以利用风能和雨水能。
项目主要工作在于研究新型叶片接收风雨时的转动机理及与流体的最适夹角，并制作出可调倾角双螺旋型发电装置。
在国内属首次提出，发电效率较高，很有可能是今后实验室研究的对象之一，有迅速发展的趋势。
2 研究背景2.1 风力发电领域目前所利用和研究的风力发电机型式主要有水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类，垂直轴风力发电机分为升力型风力发电机和阻力型风力发电机两类[1]。
与水平轴风力发电机相比，阻力型垂直轴风力发电机具有结构简单、便于维护、对风向无要求、启动力矩大、噪声小、对生态影响小等优点。
升力型垂直轴风力发电机还具有尖速比高、风能利用率高等优点。
因此，垂直轴风力发电机具有更加广阔的使用空间，尤其适用于家庭用小型发电。
双螺旋型（也称为双“S”型）风力机不但靠阻力旋转，还具有部分升力作用，兼具升力型和阻力型风力机的特点[2]。
因此双螺旋型风力机是被广泛研究和利用的风力机。
传统双螺旋型风力机叶片扭转角度均不超过180°，如图2-1，否则大于180°的叶片部分将会产生相反的作用。
因此，叶片的尺寸受到很大的限制，发电量也会受限制。
图2-1 传统双螺旋型风力机2.2 雨水发电领域与风相似，雨水也是一种清洁的可再生能源，它同样蕴含巨大的能量。
雨由于具有比风大得多的密度，在下落过程中，具有比较大的动能。
第七届全国大学生节能减排决赛名单
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处理污水与生产柴油的微藻耦合光生物反应器
节能减排大赛作品申报书
序号：编码：第七届大学生节能减排社会实践和科技竞赛作品申报书【科技作品类（含实物制作、软件、设计等）】作品名称：房屋通风系统学校全称：上海海事大学申报者姓名：xxx，xxx说明1．申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。
2．申报者在填写申报作品情况时须完整填写A、B、C三类表格。
3．表内项目填写时一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚。
4．序号、编码由第七届全国大学生节能减排社会实践和科技竞赛组委会填写。
5．科技作品类的作品说明书全文请附于申报书之后，作品说明书格式规范见附件。
6．作品申报书须由一位具有高级专业技术职称的专家提供推荐意见。
7．作品申报书须按要求由各参赛高校竞赛组织协调机构统一寄送。
8. 其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨询。
A．作品作者团队情况申报说明：1.必须由申报者本人按要求填写，信息填写必须完善无空白否则视为无效；2.申报者代表必须是作者中第一作者，其它作者按作品作者排序依次排列；4.团队分为本、专科生团队和研究生团队，其中有一位本科以上学历者的团队视为研究生团队。
申报者代表情况姓名性别男出生年月学校上海海事大学系别、专业、年级学历硕士学制 2 入学时间2013 09 作品名称房屋通风系统通讯地址上海海港大道1550号邮政编码201306移动电话常住地通讯地址上海海港大道1550号邮政编码201306住宅电话其他作者情况姓名性别年龄学历所在单位赵群力男25 硕士上海海事大学叶飞虎男24 硕士上海海事大学李亮亮男25 硕士上海海事大学毛玉博男24 硕士上海海事大学张西磊男24 硕士上海海事大学郑孝常男24 硕士上海海事大学资格认定研究生团队作品认定作品是否为研究生导师项目□是□否导师签字：年月日学校学籍管理部门意见以上作者是否为2013年7月31日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。
□是□否（本科生学籍管理部门签名盖章/书院）：年月日□是□否（研究生学籍管理部门签名盖章/学院）：年月日学校教务处或团委意见本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。
创意大赛 基于能量转换的楼梯发电装置
基于能量转换的楼梯发电装置摘要：本装置主要利用人下楼梯时的重力势能的改变量以及上楼梯时所做的小部分功，利用装在台阶上的多组类鼓风装置压缩空气，通过管道将产生的空气集中，从而利用汇聚的大股压缩空气吹动叶片（装在转子上），转子带动传动装置将低处水槽内的水带到高处（一般为楼的顶层，与具体的要求有关）的蓄水池中内，在积攒一定量的水后，打开闸门，使水流从闸门泻出，从高处流下，带动小型水力发电机工作，进而产生电能；水则再次进入到位于低处的水槽中，以便实现循环流动。
关键词：楼梯发电能量转换水力发电气动原理创意来源：新世纪全球面临严峻的气候问题以及能源问题，在这一国际大背景下，如何充分利用现有能源，并减少不可再生能源的消耗成为各方关注的焦点，加上近年来国家大力提倡节能减排，使用绿色能源。
本装置即是在此大背景下所设想出来的。
创意来源于注意到平时下课时下楼梯的人很多，这种情况下大量重力势能被白白浪费掉，而没有充分的加以利用，从而想到若能将此部分能量加以利用，则可以起到节能减排的作用。
国内外相关技术发展情况：圣公会李炳中学的学生已设计出一套利用人群上下楼梯产生电能的装置，但主要利用的是手摇式手电筒的工作原理，在该系统中，优点是能量只经过一级转化，故能量损失较小，且利用切割磁感线发电，发电效率较高，且设备附加了光敏电阻装置，从而能控制能量的释放与储存。
缺点是由于采用较多的金属组件，原材料的消耗较大，另外由于在未加光敏电阻前，不能将产生的电能储存并在必要时调用。
大连大学机械工程学院的学生设计出一种转化装置，其利用的是内置的电池，但并未给出更多的说明。
伦敦一家建筑公司开展一个类似项目，研制出一种“震动能量吸收工具”，处女作将会是一段楼梯，楼梯踏板里边会设有水压或压电设备。
通过这个技术，可以把行人爬楼梯时的踏步能量收集起来，转化为电流。
这个设计的优点是可应用范围广，缺点是机构较复杂，可行性不高，且考虑到其精密性，上下楼梯时过大的冲击力对其损害也值得担忧。
节能减排竞赛获奖作品摘要精编版
科技作品特等奖作品简介：通过实验，设计了一套用于处理病毒性医疗废气的滑动弧放电-臭氧联合装置。
该装置以滑动弧低温等离子体发生器为基础，在连接高电压（10000V）的刀片式电极之间通过高速气流，产生滑动弧放电，从而产生高能电子和活性基团，使进入放电区域的病毒失去活性。
同时，配以整流罩使得活性基团与病毒之间具有更加充分的接触，并稳定气流；增加截波装置以减少放电装置的能耗。
并在此基础上，与臭氧联合使用，利用臭氧的强氧化性，提高整个实验装置对病毒的灭活能力。
臭氧采用两段进气的方式，一部份臭氧直接进入滑动弧放电区域，以产生更多的具有强氧化性的活性基团；另一部份则被通入到放电区域之后，利用臭氧自身特性对残存的病毒进行二次处理。
实验中采用的病毒为经过血液培养的乙肝病毒，在洗气瓶中稀释至适宜的浓度，利用定量气体鼓泡的方式，将病毒气溶胶通入到滑动弧放电-臭氧联合装置中，进行灭活处理。
处理后的病毒利用吸收液吸收，并经由实时荧光定量PCR检测装置，对反应前后的病毒溶液进行定量检测，试验表明，该实验装置对乙肝病毒具有良好的灭活效果。
科技作品特等奖处理烟气中多种污染物的自由基强化催化过滤式脱除装置科技作品特等奖基于轮毂电机的混合动力概念车科技作品特等奖不耗水的冷却塔—盐水冷却塔节水原理与应用前景研究科技作品一等奖液化天然气冷能驱动的海水淡化方法及装置科技作品一等奖稀土-多孔介质辐射器余热利用型热光伏系统生物质暗光发酵耦合产氢和CO2综合利用系统微型太阳能光热蒸汽利用系统科技作品特等奖科技作品特等奖作品简介：本作品提出一种自由基强化催化过滤式协同多脱的方案，该技术将自由基氧化、碱性吸收、化学催化及布袋过滤的作用有机融合，以达到粉尘、SO2、NOx、Hg、VOCs等多种污染物的高效联合一体化脱除的目的。
本技术的亮点在于，将等离子放电与催化剂结合，降低了催化剂的活化能，提高了脱除效率；将催化剂用编织和浸渍技术与过滤有机结合，研制成催化剂复合型布袋。
大学生节能减排社会实践与科技竞赛参赛作品说明书格式规范
大学生节能减排社会实践与科技竞赛参赛作品说明书格式规范第一篇：大学生节能减排社会实践与科技竞赛参赛作品说明书格式规范附件三1大学生节能减排社会实践与科技竞赛参赛作品说明书格式规范1．总体要求全文控制在8页A4纸以内，并按以下顺序编排：作品名+“设计说明书”、设计者、指导教师、学校名＋院系名＋学校所在城市＋邮编、摘要、关键词、正文[可自行组织，但应包括下列内容：作品背景（国内外相关研究现状）、设计制作中解决的关键技术问题的描述、作品实物或模型的照片、创新特色、预计应用前景等]、参考文献。
不加封面。
采用word 2000及以上版本编排。
2．页面要求A4页面。
页边距：上25mm，下25mm，左、右各20mm。
正文采用小四号字体，标准字间距，单倍行间距。
不要设置页眉，页码位于页面底部居中。
3．图表要求插图按序编号，并加图名（位于图下方），采用嵌入型版式。
图中文字用小五号宋体，符号用小五号Times New Roman（矢量、矩阵用黑斜体）；坐标图的横纵坐标应标注对应量的名称和符号/单位。
表格按序编号，并加表题（位于表上方）。
采用三线表，必要时可加辅助线。
4．字号、字体要求(仅作参考)家用电器节能系统设计说明书设计者：×××，×××，×××，×××，×××指导教师：×××，×××（xx大学XX学院xx班级，×××，×××）（空一行）作品内容简介通过实验设计了一套家用电器节能系统……（400—600字以内）。
联系人、联系电话、EMAIL（空一行）研制背景及意义设计方案2.1 电器控制电器部分采用自动控制比较容易实现，考虑到电器元件易发热等问题…… ……2.2 机械部分机械部分设计如图1所示，……设计时考虑的主要问题：……理论设计计算……工作原理及性能分析……完成制作后，作品实物外形照片见图9。
节能减排竞赛获奖作品摘要
科技作品特等奖作品简介：通过实验，设计了一套用于处理病毒性医疗废气的滑动弧放电-臭氧联合装置。
该装置以滑动弧低温等离子体发生器为基础，在连接高电压（10000V）的刀片式电极之间通过高速气流，产生滑动弧放电，从而产生高能电子和活性基团，使进入放电区域的病毒失去活性。
同时，配以整流罩使得活性基团与病毒之间具有更加充分的接触，并稳定气流；增加截波装置以减少放电装置的能耗。
并在此基础上，与臭氧联合使用，利用臭氧的强氧化性，提高整个实验装置对病毒的灭活能力。
臭氧采用两段进气的方式，一部份臭氧直接进入滑动弧放电区域，以产生更多的具有强氧化性的活性基团；另一部份则被通入到放电区域之后，利用臭氧自身特性对残存的病毒进行二次处理。
实验中采用的病毒为经过血液培养的乙肝病毒，在洗气瓶中稀释至适宜的浓度，利用定量气体鼓泡的方式，将病毒气溶胶通入到滑动弧放电-臭氧联合装置中，进行灭活处理。
处理后的病毒利用吸收液吸收，并经由实时荧光定量PCR检测装置，对反应前后的病毒溶液进行定量检测，试验表明，该实验装置对乙肝病毒具有良好的灭活效果。
科技作品特等奖处理烟气中多种污染物的自由基强化催化过滤式脱除装置科技作品特等奖基于轮毂电机的混合动力概念车科技作品特等奖不耗水的冷却塔—盐水冷却塔节水原理与应用前景研究科技作品一等奖液化天然气冷能驱动的海水淡化方法及装置科技作品一等奖稀土-多孔介质辐射器余热利用型热光伏系统生物质暗光发酵耦合产氢和CO2综合利用系统科技作品一等奖科技作品一等奖微型太阳能光热蒸汽利用系统科技作品特等奖科技作品特等奖作品简介：本作品提出一种自由基强化催化过滤式协同多脱的方案，该技术将自由基氧化、碱性吸收、化学催化及布袋过滤的作用有机融合，以达到粉尘、SO2、NOx、Hg、VOCs等多种污染物的高效联合一体化脱除的目的。
本技术的亮点在于，将等离子放电与催化剂结合，降低了催化剂的活化能，提高了脱除效率；将催化剂用编织和浸渍技术与过滤有机结合，研制成催化剂复合型布袋。
节能减排比赛说明书《光伏-沼气-单车储能一体化系统》参考项目(word完整版)全国大学生节能减排比赛
校园光伏、沼气、单车发电储能一体化系统设计说明书作品内容简介本团队基于某高校前期问卷调查的分析结果，设计了一套校园光伏、沼气、单车发电储能一体化系统，来帮助校园用户实现节能减排、增加效益。
申报书重点介绍了本套系统的研制背景及意义、设计方案、理论设计计算、工作原理、性能分析、经济性能分析、创新点和应用场景等方面。
在设计方案方面，分别重点介绍了光伏发电系统、沼气发电系统、单车系统组成、运行关键技术和系统整体运行状态。
在理论计算方面，重点介绍了光伏发电经济性、团队走访调查研究结果。
同时，对光伏、沼气、单车发电的经济性和节能减排数值进行了计算分析。
计算结果表明：系统节能减排潜力巨大，经济收益性良好。
在工作原理和性能分析方面，重点介绍了系统运行工作过程和各系统装机容量和运行参数等。
在创新方面：系统采用双轴太阳能跟踪系统和360°聚光罩集中进行采光，提高了光伏发电效率。
采用余热循环系统回收沼气发电系统产生的余热，保障系统正常运行。
单车发电系统设置个性化齿轮变速装置和稳压装置，保障系统正常运转，满足不同人群需求。
在应用场景方面，本套系统可以在充电业务、冷热电三联供、娱乐场合发电、校园光伏发电等可以得到大力推广，获得良好的经济效益。
1 研制背景及意义目前，我国以煤炭、石油、天然气等常规能源为主，资源十分有限。
常规能源的大量使用也会造成严重的环境污染。
因而，开发清洁能源系统，实现节能减排，促进国民经济持续发展势在必行。
美国，欧洲、日本等国在光伏发电、风能发电、沼气工程技术的发展都较为成熟，尤其是德国、瑞典、丹麦等国家在沼气发电工程技术最为成熟，政策配套较为完善。
据相关统计，截至2016 年，德国已建成沼气工程9004处，总装机容量已达到4018 MW[1]。
太阳能在我国资源分布十分丰富，其中全国2 / 3 以上地区年日照时数大于2200小时，太阳能发电和太阳能热水器，已被广泛应用到我国各个领域[2]。
沼气发电技术在我国发展的较为成熟，但是目前国内沼气发电领域主要以小型项目为主。
节能减排第七届
基于离心储能的集装箱岸桥机械节能系统科技作品特等奖作品简介：近年来港口成为节能减排的重点领域，集装箱岸桥以其货物吞吐量大、作业强度高、功率大的特点拥有着巨大的节能空间。
本作品提出了一种针对集装箱岸桥的新型机械式节能机构。
它通过回收集装箱下降时的重力势能，并以动能和弹性势能的形式暂存于离心储能机构，该储能机构可实现最大限度的能量收集和存储，所储能量最终转化为岸桥提举下一个集装箱的势能。
避免了非机械能形式转换所带来的低效率。
通过甩壁和弹簧机构的变转动惯量，可以实现机械式反馈速度调节，保证能量输入输出时系统速度稳定无突变。
通过控制顶端的环叉，可实现系统指令调速。
三档换向器与单向传动机构配合使用，实现岸桥工作模式的切换，同时保证下降储能、平移保能、上升用能三大阶段的独立性和安全性。
变速箱可实现物体端低线速和储能端高转速的对接。
本装置可有效回收利用集装箱的势能，机构简单、节能效果显著，具有很大的实用性和推广前景。
柴油机节能起动智能控制系统科技作品特等奖作品简介：针对柴油机起动困难、起动蓄电池消耗量大和环境污染等问题，创新了智能控制减小气缸中压缩空气阻力的方式来提高柴油机起动性能的方法，创新了起动前期低转速时不供油的供油控制方法。
作品主要由起动开关、气门控制机构、智能控制器等组成，能够智能控制柴油机进气门的开启和关闭，使柴油机起动实现自动化。
在起动前期，不供油，进气门处于开启状态，气缸中压缩空气阻力减小，曲轴转速迅速提高；在起动后期，曲轴达到起动转速后，进气门恢复正常工作状态，供油，柴油机完成起动。
能够减小起动电流53%，降低蓄电池配备50%，减少起动时间31%，降低起动油耗82.5%，减缓柴油机零部件起动时的磨损。
作品设计巧妙，每套成本约100元。
如在全国推广应用，以柴油机保有量6000万台计算，每年节省40.2万吨铅和25.5万吨硫酸消耗，减少330.69万吨油耗及其无效排放造成的环境污染。
太阳能折叠棚电动车科技作品特等奖作品简介：本作品是给电动车（电动自行车和电动轮椅）加装带有太阳能电池板的可折叠顶棚，利用太阳能作为辅助能源对电动车进行充电，实现节能，并同时可以遮阳挡雨作品设计采用6块0.3×0.6m太阳能板拼装在可折叠的顶棚上，接受太阳能面积可达1.08m2，输出电功率约为162W，用其为电动车充电6小时，即可充满，续航能力约为40公里，使太阳能提供主要动力成为了可能。
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一种双螺旋型风雨发电装置设计说明书摘要：提出了一种双螺旋型风雨发电装置，螺旋型叶片轴与风雨方向成一定的角度，螺旋叶片扭转角度不受180°的限制。
不仅能利用风能，还能利用雨水的能量。
可用于风雨发电，也可应用于实验室演示其转动原理。
首先软件分析，计算叶片轴与流体的理论最佳角；然后制作一套实体模型，在不同来流角条件下做实验，对数据进行分析，得出实际条件下叶片转动与来流角的关系；最后，分析误差原因，给出优化建议。
关键词：双螺旋型；风力发电；雨水发电1 引言本作品涉及一种新型双螺旋型风雨发电装置，可以利用风能和雨水能。
项目主要工作在于研究新型叶片接收风雨时的转动机理及与流体的最适夹角，并制作出可调倾角双螺旋型发电装置。
在国内属首次提出，发电效率较高，很有可能是今后实验室研究的对象之一，有迅速发展的趋势。
2 研究背景2.1 风力发电领域目前所利用和研究的风力发电机型式主要有水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类，垂直轴风力发电机分为升力型风力发电机和阻力型风力发电机两类[1]。
与水平轴风力发电机相比，阻力型垂直轴风力发电机具有结构简单、便于维护、对风向无要求、启动力矩大、噪声小、对生态影响小等优点。
升力型垂直轴风力发电机还具有尖速比高、风能利用率高等优点。
因此，垂直轴风力发电机具有更加广阔的使用空间，尤其适用于家庭用小型发电。
双螺旋型（也称为双“S”型）风力机不但靠阻力旋转，还具有部分升力作用，兼具升力型和阻力型风力机的特点[2]。
因此双螺旋型风力机是被广泛研究和利用的风力机。
传统双螺旋型风力机叶片扭转角度均不超过180°，如图2-1，否则大于180°的叶片部分将会产生相反的作用。
因此，叶片的尺寸受到很大的限制，发电量也会受限制。
图2-1 传统双螺旋型风力机2.2 雨水发电领域与风相似，雨水也是一种清洁的可再生能源，它同样蕴含巨大的能量。
雨由于具有比风大得多的密度，在下落过程中，具有比较大的动能。
由于雨不像风一样几乎每天都有，雨水发电一直未被普遍重视。
目前所用到的雨水发电，也主要是收集后利用其势能，雨水的动能则很少被利用。
专利“复合型风力发电装置”（申请号201010608324.5）提出一种升阻复合型垂直轴风力发电机[3]，其不足之处是：（1）螺旋叶片接收风的有效面积小；（2）螺旋叶片扭转角度最高是180°，整个装置的高度受到限制；（3）不能利用雨水能。
专利“风雨水能发电装置”（申请号201010275717.9）提出一种可以同时利用风能和雨水能的复合发电装置[4]，雨水在楼顶容器中汇集，雨水下落时机械能带动发电机转动。
其不足之处是：（1）部分装置必须安装在楼顶，而楼顶的风由于受到楼群的干扰，很不稳定；（2）只利用了收集后雨水的势能，并未利用雨水的动能。
3工作原理图3-1 不同距径比、不同来流角的双螺旋叶片三维示意图上图中式中：P——双螺旋叶片的螺距D——双螺旋叶片的直径L——距径比α——双螺旋叶片轴与流体的夹角图3-2 双螺旋叶片的螺距与直径图3-3 最大投影面积差的来流角与距径比的关系对于确定了距径比L 的双螺旋叶片，假设流体流动方向为垂直本文档向里，随着螺旋叶片轴与流体流动方向的夹角的不断变化，螺旋叶片在轴线两端产生投影面积的差值先增大后减小。
随后，投影面积差值虽然变小，但风（雨）在螺旋叶片上的垂直分量增大，而且随着夹角的减小，每一微小体积的风作用在螺旋面上的时间延长。
据此预测，使双螺旋叶片转速最高的最佳来流角β小于上述来流角α。
下落的雨水直接作用在螺旋叶片上，随后，汇集在螺旋叶片表面上的雨水不会马上脱离螺旋叶片，而是被引导着流经整个螺旋叶片。
雨水随螺旋叶片旋转下落时部分重力势能转化为动能作用在螺旋叶片上，产生对叶片轴的力矩，从而利用雨水的动能和势能。
4 方案设计及实物制作图4-1 方案平面示意图 4.1 双螺旋叶片装置对于双螺旋叶片，可以首先基于SolidWorks ，确定单螺旋叶片的平面展开图[5]确定单螺旋尺寸，根据计算结果下料，制作出单螺旋叶片，再由两个单螺旋叶片组合成双螺旋叶片。
图4-2 一个导程单螺旋叶片平面展开图，，，式中：——单螺旋平面展开图外、内圆弧长度——双螺旋叶片的外、内双螺旋叶片的径——单螺旋平面展开图外、内圆弧半径——单螺旋平面展开图切口角度虽然上述单螺旋面的平面展开理论已经成熟，但在没有成型机器的条件下加工的螺旋面极易出现变形。
况且在没有专业机器的条件下，两个单螺旋与叶片轴的连接也是很难解决的一个问题。
鉴于上述问题，螺旋叶片采用一次折叠扭转成型的方法，如图4-3。
依据该方法制作的螺旋叶片如图4-4，其具有成型好、柔韧型好的优点，能很好地固定于叶片轴上，基本达到了预期的效果。
图4-3 扭转后三维示意图图4-4 叶片装置制作完成图依据该方法，材料宽度等于双螺旋面的直径，长度原理上等于单螺旋线的长度。
如本作品实物模型所设计的螺旋面直径D =30，高H=720，螺距P=240，则，式中：b——螺旋面材料原宽，mmL——螺旋面材料原长，mm4.2 角度调节装置角度调节包括水平平面及竖直平面上的调节。
竖直平面的角度调节装置主要是四连杆机构，调节螺旋叶片叶片轴在竖直平面的倾斜角度。
使螺旋叶片叶片轴与风或雨的方向能在[0°,90°]区间内变化，可以测出螺旋叶片以不同角度迎风（雨）时的转动参数。
水平面角度调节装置包括转盘和尾翼，尾翼能自动对风，使整个装置在水平面可以360°旋转，不管风的方向如何，一直以最佳角迎风。
4.3 实物制作及初步测试在实物制作过程中，使用了车、铣、钳、焊、激光切割、3D 打印等制作方法。
完成装配后，螺旋叶片装置与水平面及竖直平面的夹角均可调节，如图4-6，整个装置稳固，运行平稳。
图4-6 装置制作完成图实物模型完成装配后，进行了室外风测试、室内风测试、室内模拟雨水测试（由于实验条件的限制，雨水发电只做了测试，暂未做实验）。
以装置发出的电点亮的灯泡数量和亮度为参考，初步观察实物模型装置的发电效果。
风速8m/s时，叶片旋转速度约120 r/min。
图4-7 室内风测试图4-8 室内模拟雨水测试5 最佳来流角的确定首先基于ansys对数字模型模拟分析，给定不同来流角，直接计算出各来流角条件下双螺旋叶片的转矩。
然后使用制作出的实体模型，在与软件模拟相同来流角条件下测试各组数据，验证模拟计算结果。
5.1 模拟计算最佳来流角β主要与距径比L有关，还应该考虑螺旋叶片的制造方法、横截面的具体参数、表面粗糙度等因素。
该数字模型与实物模型尺寸相同，即高度H=720，螺距P=240，直径D=300。
但数字模型是理想模型，即表面光滑，受力时不产生变形。
计算过程如图5-2。
软件模拟直接计算出各来流角条件下双螺旋叶片的转矩T1，功率P1是由公式计算得出的。
式中：P1——理论功率，WT1——软件模拟条件下的理论转矩，Nm n ——叶片转速，r/min其中n 取实物测试过程中最大值的平均值，约120 r/min 。
图5-1 风轮流场计算域的生成图5-2 静压正压区及其速度矢量功率随来流角的增大，先增大后减小到0，最大值出现在来流角20°左右，最大转矩1.872Nm ，最大功率23.523W 。
图5-3 软件计算条件下转矩与来流角的关系5.2 风力实验由于没有风洞试验室，实验是在走廊处进行的，风源是工业风扇。
排除行人干扰及外部自然风的干扰后，来流角每隔5°测1组数据，每组测4次，除去与其他3组有较大偏差的1组数据，再对另外3组数据求平均值。
图5-4 实验过程表果大致相同实验数据最大值在15°左右，最大转矩为0.65Nm ，最大功率为8.13W 。
n 取实物测试过程中最大值的平均值，约120 r/min 。
图5-5 实验条件下功率与来流角的关系5.3 误差分析及理论方案优化 5.3.1 误差分析最佳来流角β的实验结果与软件计算结果基本一致，在此，以软件模拟计算结果20°为准。
误差的主要原因有：（1）实物模型的双螺旋叶片不是理想的螺旋面，表面不平滑，受力时微量变形；（2）实验不是在风洞实验室做的，实验条件不标准。
在转动功率方面，实验值与理论值相差较大，实验值是理论值的34.56%，即理论值比实验值大200%左右。
主要原因有：（1）实物模型的双螺旋叶片不是理想的螺旋面，表面对风的流动有比较大的影响；（2）实物模型各零部件的连接部分摩擦比较大；（3）实验不是在风洞实验室做的，实验条件不标准。
5.3.2 理论方案优化由于制作条件的限制，螺旋叶片与标准螺旋面有一定的差别，导致实验结果与理论结果有较大的偏差。
若该作品能推广应用，则螺旋叶片应该使用浇铸、机器成型等制作方法，尽量减少误差。
更可信的实验结果应该在风洞实验室中进行实验。
在机构方面，尽量减少摩擦损失。
6 创新点及应用前景作品主要创新点：（1）涉及一种新型发电装置，能同时利用可再生的风能雨能，该领域国内鲜有研究涉及；（2）具有垂直轴风力机启动力矩大、便于维护等特点；（3）实物装置在水平面及竖直面角度均可调，可以应用于实验室，直观显示流体以任何来流角的作用参数，便于展示其转动规律。
该新型风雨发电装置兼具转换风能和雨能的功能，既克服了传统双螺旋型风力的机叶片扭转角度不能超过180°的缺点，又能利用丰富的雨水能，符合节能减排的理念。
装置结构简单，制作周期短，批量生产成本低，适用范围广泛，有很大市场前景。