The invention discloses an experimental device for flow-induced vibration power generation based on linear generators, which comprises a load-bearing frame, a spacing adjustment module, a single oscillator module and a linear generator. The load-bearing frame is made of magnesium-aluminium alloy profiles, and the frame is portable, easy to install and disassemble; the spacing adjustment module is fixed on the load-bearing frame and connected with the single oscillator module. The single-oscillator module can adjust the spacing of multi-oscillator modules by changing the position of the spacing adjustment module, which makes the spacing adjustment more convenient in the multi-oscillator experiment. In addition, the linear generator is used in the experiment device to solve the problems of energy loss, large volume, low efficiency and poor accuracy caused by too many intermediate conversion devices needed by the rotary generator. The experimental device of the invention can measure the experimental data of the vortex-induced vibration of a single or multiple single-degree-of-freedom elastically supported cylinders in the flow field, and plays a guiding role in the mechanism and application of the vortex-induced vibration of a single or multiple oscillators.
【技术实现步骤摘要】
一种基于直线式发电机的流致振动发电实验装置
本专利技术涉及一种流致振动发电的实验装置，特别是涉及一种模拟流场下可进行单或多个单自由度的弹性支撑圆柱体的流致振动实验装置。
技术介绍
根据流体力学知识，将柱状结构物置于一定速度的来流当中，其两侧会发生交替泻涡。与漩涡的生成和泄放相关联，柱体会受到横向和流向的脉动压力。如果此时柱体是弹性支撑的，那么脉动流体力会引发柱体的振动，柱体的振动反过来又会改变其尾流结构。这种流体结构物相互作用的问题称为涡激振动。虽然涡激振动在工程中常常被视为一种有害现象，会导致结构物出现疲劳破坏，在桥梁、海洋立管等工程领域，应避免或减弱该现象的发生。但对涡激振动研究的反向探索通过涡激振动效应捕获海流能进行发电，这种发电技术吸引了国内外学者的广泛关注。涡激振动发电装置能够将海流能转化为振动体的机械能，然后振动体带动电机，将机械能转化为电能。目前，对涡激振动现象的研究最重要的方法之一就是模型试验方法。模型试验方法能够加深对涡激振动机理的认识，并提供可靠的立管涡激振动预报途径和技术。目前模型实验大多采用旋转式发电机来利用涡激振动产生的能量，然而，旋转式发电机需要链条、钢绞绳、传送带或者齿轮等一些中间转换装置，传统机构传动存在链条长、体积大、效率低、精度差等缺陷。并且，目前的模型实验在进行多振子涡激振动实验时，存在振子之间变间距困难，以及框架装置安装繁琐等问题。
技术实现思路
专利技术目的：为克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种能够有效模拟出均匀流场中基于直线式发电机单自由度的弹性支撑多圆柱体的涡激振动实验装置。本专利技术所采用的技术方案为：...
【技术保护点】
1.一种基于直线式发电机的流致振动发电实验装置，其特征在于：所述实验装置包括承载框架(1)、吊挂在承载框架(1)上的多个单振子模块(3)以及位于每个单振子模块(3)中的直线发电机(17)；其中，所述单振子模块(3)包括主体框架，主体框架包括第一水平部(31)、第二水平部(32)和竖直部(33)，第一水平部(31)与承载框架(1)的横梁(2)固定连接，相互平行的竖直部(33)通过第二水平部(32)固定连接，还包括两根与竖直部(33)平行设置的型材件I(15)，型材件I(15)的端部分别固定在第一水平部(31)和第二水平部(32)上；还包括振子连接件(13)、拉压弹簧(11)、横向连接板(14)、纵向连接板(16)和圆柱振子(18)，振子连接件(13)一端通过拉压弹簧(11)与第一水平部(31)连接，振子连接件(13)另一端与圆柱振子(18)固定连接，横向连接板(14)套设在振子连接件(13)外侧且与振子连接件(13)固定连接，直线发电机(17)位于两根型材件I(15)围合的空间内，直线发电机(16)的推杆(22)与纵向连接板(16)连接，纵向连接板(16)与横向连接板(14)相互交错固定...
【技术特征摘要】
1.一种基于直线式发电机的流致振动发电实验装置，其特征在于：所述实验装置包括承载框架(1)、吊挂在承载框架(1)上的多个单振子模块(3)以及位于每个单振子模块(3)中的直线发电机(17)；其中，所述单振子模块(3)包括主体框架，主体框架包括第一水平部(31)、第二水平部(32)和竖直部(33)，第一水平部(31)与承载框架(1)的横梁(2)固定连接，相互平行的竖直部(33)通过第二水平部(32)固定连接，还包括两根与竖直部(33)平行设置的型材件I(15)，型材件I(15)的端部分别固定在第一水平部(31)和第二水平部(32)上；还包括振子连接件(13)、拉压弹簧(11)、横向连接板(14)、纵向连接板(16)和圆柱振子(18)，振子连接件(13)一端通过拉压弹簧(11)与第一水平部(31)连接，振子连接件(13)另一端与圆柱振子(18)固定连接，横向连接板(14)套设在振子连接件(13)外侧且与振子连接件(13)固定连接，直线发电机(17)位于两根型材件I(15)围合的空间内，直线发电机(16)的推杆(22)与纵向连接板(16)连接，纵向连接板(16)与横向连接板(14)相互交错固定连接；还包括设置于竖直部(33)上的直线导轨I(12)以及与直线导轨I(12)相互配合连接的滑块I(34)，滑块I(34)与振子连接件(13)固定连接，振子连接件(13)通过滑块I(34)沿着直线导轨I(12)向上或向下运动；还包括位于振子连接件(13)上的传感器(35)，传感器(35)通过导线与直线发电机(17)连接，同时传感器(35)通...
【专利技术属性】
技术研发人员：白旭，陈云，牛建杰，郭建廷，韩传煜，邵禄宇，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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