[實用新型]汽車用渦街發(fā)電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220703245.7
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN203056815U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安遠景動力模擬技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02K35/04
• 分類號: H02K35/04;F03D5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，具體是一種利用卡門渦街產(chǎn)生交流電流的裝置，該裝置將流體流動過程中產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化成電能，適合汽車在各種工況下使用。?

背景技術(shù)

雷諾數(shù)（Reynolds?number）是用來描述流體（如空氣、水等）的運動的一個無量綱數(shù)，它描述了流體的慣性力和粘性力之比?？蓧嚎s流體的雷諾數(shù)Re可以用下式來表示，?

Re=ρV∞Lμ---(1)]]>

其中,ρ,V_∞,μ分別代表流體的密度,速度和動力粘性系數(shù);L代表物體的特征長度尺度。當流體繞過非流線形物體時，由于物體表面的粘性邊界層中存在逆壓梯度，表面邊界層開始分離，經(jīng)過一定時間的發(fā)展，物體后方的尾跡中，根據(jù)不同的雷諾數(shù)，形成不同流動模式。大量的理論和實驗證明，雷諾數(shù)從50到500范圍內(nèi)，尾跡區(qū)域內(nèi)會形成穩(wěn)定的、成對的、交替排列的、旋轉(zhuǎn)方向相反的、固定間距的，以層流為核心的旋渦。這樣的流動模式被稱為卡門渦街。因為德國的流體力學家馮·卡門（Von?Karman）率先對這種現(xiàn)象進行了研究而得名。圖1是卡門渦街在管道中的形成示意圖。圖中標明了卡門渦街形成的基本條件。首先必須有來流（1），即流體的流動；其次，流體必須經(jīng)過非流線形物體（鈍體），或稱旋渦發(fā)生體（2），圖中以二維圓柱形表示。如果流體雷諾數(shù)在上述范圍內(nèi)，在旋渦發(fā)生體（2）后方，形成卡門渦街（3）。?

在旋渦發(fā)生體（2）后方的卡門渦街（3）中，旋渦會沿來流方向向后運動。同時由于單個旋渦的環(huán)量的存在，這個渦會受到一個與來流垂直方向上的作用力，即升力。因而在卡門渦街（3）中，流體會在與來流方向垂直的方向上受到周期性交替變化的作用力。根據(jù)作用力和反作用力原理，流體也會對這個旋渦發(fā)生體（2）產(chǎn)生一個周期性交變的、與來流方向垂直的作用力，因而旋渦發(fā)生體（2）會在來流方向垂直的方向上產(chǎn)生振蕩。如何利用卡門渦街產(chǎn)生的這種振蕩的能量轉(zhuǎn)化成可利用的能量，如電能，是本發(fā)明解決的一個技術(shù)問題。?

為此本發(fā)明中設(shè)計了一個裝置。將其安置在汽車中，因為空氣與車輛的相對運動，便有來流的產(chǎn)生。同時，本發(fā)明特別設(shè)計了在汽車的怠速工況時使用的渦街發(fā)電機結(jié)構(gòu)，即為汽車用渦街發(fā)電機。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用上述背景技術(shù)，設(shè)計了一種可將流體流動時產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，可以在汽車的各種工況（包括怠速）工況條件下使用。?

本發(fā)明是一種汽車用渦街發(fā)電機。如圖2和圖3所示，圖2給出了本發(fā)明的汽車用渦街發(fā)電機沿氣流流動方向剖視示意圖（即圖3的B-B向剖視圖），圖3為圖2的A-A向剖視圖，圖中標明，該裝置包括：?

殼體（4），所述殼體的兩端貫通的薄壁柱體、其中一端為帶有連接法蘭的入口端（5）、一端帶有連接法蘭的出口端（6）；?

兩塊永磁鐵（7、8），沿殼體（4）底部或頂端設(shè)置在其對應(yīng)面上，并且一面永磁鐵N極與另一面永磁鐵S極對應(yīng)；?

旋渦發(fā)生體（2），位于殼體（4）內(nèi)；?

金屬線圈（9）纏繞在旋渦發(fā)生體（2）的外表面上或者鑲嵌在所述旋渦發(fā)生體（2）的內(nèi)壁上。?

所述殼體（4）呈柱體的內(nèi)腔形成流體的通道。柱體的橫截面優(yōu)選為圓形、矩形或其他多邊形。?

所述的兩塊永磁鐵(7、8)的高度h等于殼體（4）內(nèi)腔高度H的二分之一，即滿足公式：?