[發(fā)明專利]一種基于風(fēng)洞原理的高聚風(fēng)轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆結(jié)構(gòu)及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010414200.7
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111547215B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜林;袁文鑫;李振琦;郭海鵬;李廣年
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號: B63H9/067
• 分類號: B63H9/067;B63H9/068;B63H21/17;F03D9/11;F03D9/32;F03D1/04;F03D13/20;F03D7/02
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 安曼

本發(fā)明公開了一種基于風(fēng)洞原理的高聚風(fēng)轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆結(jié)構(gòu)及其使用方法，屬于轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆技術(shù)領(lǐng)域，通過風(fēng)向檢測傳感器來檢測風(fēng)向流動，并通過風(fēng)向檢測傳感器檢測到的信息發(fā)送至單片機(jī)并通過單片機(jī)驅(qū)動第一驅(qū)動組件，通過第一驅(qū)動組件帶動齒環(huán)座轉(zhuǎn)動，通過齒環(huán)座帶動下底板轉(zhuǎn)動至合適的方向，使其風(fēng)從一端的第一聚風(fēng)罩貫穿至另一端的第一聚風(fēng)罩，使其構(gòu)成風(fēng)洞，使其通過聚風(fēng)板內(nèi)側(cè)的多組半弧形凹槽并在貫穿聚風(fēng)板內(nèi)側(cè)的時(shí)候?qū)D(zhuǎn)筒風(fēng)帆產(chǎn)生更加強(qiáng)度的風(fēng)力，啟動第二驅(qū)動組件帶動傳動組件，通過傳動組件帶動多組轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆轉(zhuǎn)動，使其多組轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆同時(shí)受力，使其轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆受到更加強(qiáng)大的推力，從而更大推力的推動船體運(yùn)動，從而進(jìn)一步降低能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆，特別是涉及一種基于風(fēng)洞原理的高聚風(fēng)轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還涉及一種轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆使用方法，特別涉及一種基于風(fēng)洞原理的高聚風(fēng)轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆結(jié)構(gòu)使用方法，屬于轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

旋筒風(fēng)帆，實(shí)際上是Flettner風(fēng)帆的現(xiàn)代版本，后者由德國工程師設(shè)計(jì)，利用馬格納斯效應(yīng)，指在粘性不可壓縮流體中運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)圓柱受到舉力的一種現(xiàn)象，這種效應(yīng)同樣適用于在氣流中高速運(yùn)動的球體，比如足球中的弧線球)借助風(fēng)力推進(jìn)船舶航行，通俗地說，利用發(fā)動機(jī)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)的旋筒在運(yùn)動的氣流中旋轉(zhuǎn)時(shí)，會使得其一側(cè)的氣壓增大，另一側(cè)氣壓降低，從而產(chǎn)生一個垂直于氣流方向的橫向力，引導(dǎo)風(fēng)力產(chǎn)生向上的舉力，通過調(diào)整旋筒的轉(zhuǎn)速，舉力的大小和方向可以調(diào)整，從而產(chǎn)生向前的推力。

風(fēng)力旋筒最早出現(xiàn)于上世紀(jì)20年代，當(dāng)時(shí)有望繼續(xù)應(yīng)用于常規(guī)航海，但是由于旋筒的重量限制，以及柴油機(jī)和蒸汽輪機(jī)的出現(xiàn)，該技術(shù)最終沒能被廣泛應(yīng)用。

2010年，德國Enercon公司旗下“E-Ship1”號旋筒風(fēng)力貨船正式投入運(yùn)營，借助4個高27米、直徑4米的旋筒，與同型號貨船相比燃料損耗減少了25％。

現(xiàn)有技術(shù)中在使用轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆的時(shí)候，往往是通過電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆以及受到的風(fēng)力來實(shí)現(xiàn)被驅(qū)動的功能，而現(xiàn)有技術(shù)中此種方式的轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆在受到風(fēng)力的強(qiáng)度只能依靠海上風(fēng)的強(qiáng)度決定，而以及轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆受風(fēng)力越強(qiáng)驅(qū)動力越大的影響；

現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆雖然具有風(fēng)力發(fā)電裝置的組合，但是其風(fēng)力強(qiáng)度也只能依靠海上風(fēng)的強(qiáng)度決定，而以及風(fēng)力越強(qiáng)發(fā)電能力越強(qiáng)的原理，嘗試是否能通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增強(qiáng)風(fēng)力來提高發(fā)電效率，為此設(shè)計(jì)一種基于風(fēng)洞原理的高聚風(fēng)轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆結(jié)構(gòu)及其使用方法來優(yōu)化上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是為了提供一種基于風(fēng)洞原理的高聚風(fēng)轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆結(jié)構(gòu)及其使用方法，通過風(fēng)向檢測傳感器來檢測風(fēng)向流動，并通過風(fēng)向檢測傳感器檢測到的信息發(fā)送至單片機(jī)并通過單片機(jī)驅(qū)動第一驅(qū)動組件，通過第一驅(qū)動組件帶動齒環(huán)座轉(zhuǎn)動，通過齒環(huán)座帶動下底板轉(zhuǎn)動至合適的方向，使其風(fēng)從一端的第一聚風(fēng)罩貫穿至另一端的第一聚風(fēng)罩，使其構(gòu)成風(fēng)洞，使其通過聚風(fēng)板內(nèi)側(cè)的多組半弧形凹槽并在貫穿聚風(fēng)板內(nèi)側(cè)的時(shí)候?qū)D(zhuǎn)筒風(fēng)帆產(chǎn)生更加強(qiáng)度的風(fēng)力，啟動第二驅(qū)動組件帶動傳動組件，通過傳動組件帶動多組轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆轉(zhuǎn)動，使其多組轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆同時(shí)受力，使其轉(zhuǎn)筒風(fēng)帆受到更加強(qiáng)大的推力，從而更大推力的推動船體運(yùn)動，從而進(jìn)一步降低能耗。

在圓筒形風(fēng)洞管旋轉(zhuǎn)至迎風(fēng)位置后，風(fēng)通過第二聚風(fēng)罩聚風(fēng)后帶動風(fēng)扇葉轉(zhuǎn)動，通過風(fēng)扇葉帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，再通過發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電能通過蓄電池存儲利用，通過圓筒形風(fēng)洞管和第二聚風(fēng)罩使其風(fēng)的強(qiáng)度進(jìn)一步提升，從而提高發(fā)電效率。

本發(fā)明的目的可以通過采用如下技術(shù)方案達(dá)到：