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大賽作品詳情

作品名稱:基于顫振機(jī)理的全風(fēng)向風(fēng)柱發(fā)電機(jī)
學(xué)校名稱:山東理工大學(xué)
參賽隊(duì)伍:開拓者隊(duì)
參賽學(xué)生:鄒昕澎 張慧子 徐佳鵬  
指導(dǎo)老師:宋汝君  

詳細(xì)說明
風(fēng)能是自然界重要的清潔能源,具有重要的開發(fā)價(jià)值。然而自然界風(fēng)向隨機(jī)變化,這對(duì)風(fēng)能的有效采集造成極大困難。為提高發(fā)電效率,本項(xiàng)目開展全風(fēng)向風(fēng)致振動(dòng)的無葉片風(fēng)柱發(fā)電機(jī)研究,旨在探索全風(fēng)向風(fēng)致振動(dòng)發(fā)電方案,揭示風(fēng)致振動(dòng)發(fā)電的流-機(jī)-電耦合機(jī)理,探索多風(fēng)柱陣列下的流場演變規(guī)律,構(gòu)建渦振、尾流激振的辨識(shí)方法,優(yōu)化集成式風(fēng)柱發(fā)電機(jī)的陣列和電源管理方案,研制全風(fēng)向風(fēng)柱發(fā)電系統(tǒng),為風(fēng)能采集提供一種高效的解決方案,本產(chǎn)品的全稱:基于顫振機(jī)理的全風(fēng)向風(fēng)致振動(dòng)不倒翁式風(fēng)柱發(fā)電機(jī),涉及壓電、電磁發(fā)電和新能源利用領(lǐng)域,旨在風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)的基礎(chǔ)上,引入壓電-電磁復(fù)合發(fā)電模塊,能夠?qū)⒆匀唤绲母飨蝻L(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。解決了傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)僅能利用單一風(fēng)向的問題,極大的提高風(fēng)能利用率;本裝置具有清潔、無污染,供電持續(xù)時(shí)間長,結(jié)構(gòu)緊湊,易于微型化等特點(diǎn),在低功耗設(shè)備供電領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本裝置是由矩形固定架構(gòu),4個(gè)圓周陣列的懸臂梁,4個(gè)永磁體,4組線圈,圓柱剛體,圓柱銷,四口懸臂夾,彈簧,底板構(gòu)成。將懸臂梁固定在四口懸臂夾側(cè)面,相比將懸臂梁直接固定在圓柱側(cè)面,降低了機(jī)械加工難度,矩形固定架構(gòu)四角設(shè)置加強(qiáng)筋,一方面便于固定線圈,另一方面提高了裝置的穩(wěn)定性,選取圓柱剛體實(shí)現(xiàn)將自然界各向風(fēng)能轉(zhuǎn)化為圓柱的渦激振動(dòng),用以初步俘獲自然界各向風(fēng)能,改變傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電裝置僅利用單一風(fēng)向進(jìn)行發(fā)電的缺點(diǎn),通過所設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)合理選擇懸臂梁數(shù)目,控制輸出功率大小,彈簧直徑略大于圓柱銷直徑,便于零部件的裝配;本裝置具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高等優(yōu)勢(shì),在低功耗設(shè)備供電領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
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