[發(fā)明專利]卡門渦街發(fā)電裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010144701.4
• 申請日: 2010-04-13
• 公開（公告）號: CN102220941A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 李亞平
• 申請（專利權）人: 李亞平
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及新能源，具體而言是一種利用風能的發(fā)電裝置。

背景技術

流體繞過非流線形物體時，物體尾流左右兩側產生的成對的、交替排列的、旋轉方向相反的反對稱渦旋謂之卡門渦街。卡門渦街是粘性不可壓縮流體動力學所研究的一種現(xiàn)象。流體繞流高大煙囪、高層建筑、電線、油管道和換熱器的管束時都會產生卡門渦街。出現(xiàn)渦街時，流體對物體會產生一個周期性的交變橫向作用力。如果力的頻率與物體的固有頻率相接近，就會引起共振，甚至使物體損壞。這種渦街曾使?jié)撍У臐撏R失去觀察能力，海峽大橋受到毀壞，鍋爐的空氣預熱器管箱發(fā)生振動和破裂。但是利用卡門渦街的這種周期的、交替變化的性質，可制成卡門渦街流量計，通過測量渦流的脫落頻率來確定流體的速度或流量。將渦旋發(fā)生體垂直插入到流體中時，流體繞過發(fā)生體時會形成卡門渦街，在滿足一定的條件下，非對稱渦列就能保持穩(wěn)定，此時，渦旋的頻率f與流速V及渦旋發(fā)生體的寬度d有如下關系：

f＝st(v/d)

其中st為斯特勞哈爾數(shù)，在正常工作條件下為常數(shù)。

因此，能否利用出現(xiàn)渦街時，流體對物體產生的周期性的交變橫向作用力來作功變電，使之成為一種新能源呢？就是一個很有前景的課題和發(fā)明。

發(fā)明內容

本發(fā)明就是一種利用風能的發(fā)電裝置。該發(fā)明名為卡門渦街發(fā)電裝置，是由置于導流風筒內的圓柱形渦旋發(fā)生體和其后的旋渦風阻片及經(jīng)過連桿與旋渦風阻片連接的諧振發(fā)電機構成。或由置于導流風筒內的圓柱形渦旋發(fā)生體及封裝在渦旋發(fā)生體中或其后的渦旋風阻片上的壓電元件構成。導流風筒經(jīng)轉盤置于垂直轉動底座上，其上有迎風裝置，以使導流風筒始終迎風。本發(fā)明利用卡門渦街現(xiàn)象將氣流(即風)繞流園柱形物體產生的渦旋即卡門渦街的周期性交變橫向作用力推動連桿往復運動帶動諧振發(fā)電機發(fā)電，或擠壓壓電元件如壓電陶瓷發(fā)電，從而得到新的能源。這種裝置利用可再生的、無窮無盡的風能發(fā)電，方法簡單，成本體，基本不用維護，可在有風、多風的廣大地區(qū)安裝使用。裝置可大可小，使用前景廣闊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構示意圖。

圖2為圖1剖視示意圖，圖中有卡門渦街。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本發(fā)明卡門渦街發(fā)電裝置，由置于導流風筒1內的園柱形渦旋發(fā)生體2和其后的旋渦風阻片4及與旋渦風阻片4經(jīng)連桿7連接的諧振發(fā)電機6構成。此處旋渦風阻片為彈性片，亦可以在導流風筒1內的圓柱形渦旋發(fā)生體2內封裝或在其后的剛性渦旋風阻片4上安裝壓電元件5(陶瓷)發(fā)電。如果使卡門渦街發(fā)電裝置的導流風筒1經(jīng)轉盤6置于垂直轉動底座7上，其上有迎風裝置3。即可使發(fā)電裝置始終正對風的流向一直發(fā)電。