[發明專利]一種桿體結構及其仿生無槳葉摩擦風力發電裝置

有效

• 申請號: 202011520200.1
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112682252B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 張俊秋;趙厚琦;韓志武;孫濤;辛青青;陳豫;侯濤;牛士超;韓奇鋼;穆正知;李博;李浩然
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F03D5/00
• 分類號: F03D5/00;F03D9/11;H02N1/04
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

1.一種用于仿生無槳葉摩擦風力發電裝置的桿體結構，其特征在于，包括位于上方的振動部和設置于振動部下端的摩擦部；

所述振動部包括位于上方的振動體(1)和固定連接于所述振動體(1)下端的類蠱毛毛桿(2)；

所述類蠱毛毛桿(2)為具有高縱深比的桿狀結構，所述高縱深比為8.3-17.5；

所述類蠱毛毛桿(2)為扭曲角度為90°的扭曲結構；

所述摩擦部套設于所述類蠱毛毛桿(2)的下部，所述摩擦部包括具有不同得失電子能力的摩擦內殼(4)和摩擦外殼(5)；

所述摩擦外殼(5)固定連接于所述類蠱毛毛桿(2)的下部，所述摩擦內殼(4)固定連接于所述類蠱毛毛桿(2)并位于所述摩擦外殼(5)的內部，當所述振動部發生振動時，所述摩擦內殼(4)和所述摩擦外殼(5)之間摩擦發電；

所述振動部還包括柔性桿(3)；

所述柔性桿(3)固定連接于所述類蠱毛毛桿(2)的下端，且位于所述摩擦內殼(4)的內部；

所述柔性桿(3)用于放大所述類蠱毛毛桿(2)的振動，以增大所述摩擦內殼(4)的振動幅度。

2.如權利要求1所述的用于仿生無槳葉摩擦風力發電裝置的桿體結構，其特征在于：

所述類蠱毛毛桿(2)為中空結構，所述類蠱毛毛桿(2)的橫截面為長方形、圓形或五邊形；

所述類蠱毛毛桿(2)的高度為1000-1400mm，所述類蠱毛毛桿(2)的厚度為80-120mm。

3.如權利要求1所述的用于仿生無槳葉摩擦風力發電裝置的桿體結構，其特征在于：

所述類蠱毛毛桿(2)具有頂面(21)、底面(23)和所述頂面、底面之間長度相同的恒定桿體以及漸變桿體；

所述類蠱毛毛桿(2)高度方向上的中間位置處為中部(22)；

所述頂面(21)的面積小于所述底面(23)的面積，所述恒定桿體為頂面(21)至所述中部(22)的橫截面積恒定，所述漸變桿體為中部(22)至所述底面(23)的橫截面積逐漸增大。

4.如權利要求1所述的用于仿生無槳葉摩擦風力發電裝置的桿體結構，其特征在于：

所述摩擦內殼(4)和所述摩擦外殼(5)為中空的圓筒狀，具有周向側壁；

所述摩擦內殼(4)的內徑小于所述摩擦外殼(5)的外徑，所述摩擦內殼(4)容納在所述摩擦外殼(5)的空腔內，并能夠相對所述摩擦外殼(5)移動。

5.如權利要求4所述的用于仿生無槳葉摩擦風力發電裝置的桿體結構，其特征在于：

所述摩擦內殼(4)的周向側壁為三層結構，由內向外依次為第一內壁(41)、第一中壁(42)和第一外壁(43)；

所述第一中壁(42)的一側與所述第一內壁(41)貼合，第一中壁(42)的另一側與所述第一外壁(43)貼合；

所述第一內壁(41)用于支撐所述摩擦內殼(4)；所述第一外壁(43)用于和所述摩擦外殼(5)摩擦，以產生電子的得失；所述第一中壁(42)傳導所述第一外壁(43)的電子。

6.如權利要求5所述的用于仿生無槳葉摩擦風力發電裝置的桿體結構，其特征在于：

所述摩擦外殼(5)的周向側壁為三層結構，由內向外依次為第二內壁(51)、第二中壁(52)和第二外壁(53)；

所述第二中壁(52)的一側與所述第二內壁(51)貼合，所述第二中壁(52)的另一側與所述第二外壁(53)貼合；

所述第二外壁(53)用于支撐所述摩擦外殼(5)；所述第二內壁(51)用于和所述第一外壁(43)摩擦，以產生電子的得失；所述第二中壁(52)用于傳導所述第二內壁(51)的電子；

所述第一外壁(43)、所述第一中壁(42)、所述第二中壁(52)和第二內壁(51)之間傳導電子，以形成電流。

7.如權利要求6所述的用于仿生無槳葉摩擦風力發電裝置的桿體結構，其特征在于，所述第一內壁(41)由塑料制成，所述第一中壁(42)由銅箔制成，所述第一外壁(43)由納米結構氟化乙烯丙烯薄膜制成；

所述第二內壁(51)由高分子塑料制成，所述第二中壁(52)由銅箔制成，第二外壁(53)由塑料制成。