带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置及其工作方法制造方法及图纸

技术编号:40021925 阅读:27 留言:0更新日期:2024-01-16 16:53
本发明专利技术公开了一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置及其工作方法,该装置包括扑翼叶片、自适应入口结构、射流器、能量转换结构等。装置工作时,利用弹性悬挂支撑结构和来流作用实现扑翼叶片振荡自启动;利用可再生能源流体动能进行发电,无附加电驱动结构,实现纯绿色发电;利用射流增强扑翼叶片表面流体流动分离,实现主动流动控制,提升扑翼能量采集性能,实现对流体动能的有效开发和利用;利用非牛顿流体材料特性,设计主动流动控制结构,形成瞬态、便捷、高效的自适应流量调节机制,以适应复杂多变的流场条件,提升扑翼发电装置的稳定性;所述扑翼发电装置将扑翼叶片振荡运动采集到的流体动能转化为电能,并进行存储,最终输入电网。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置及其工作方法,属于能源转换领域,用于海洋、河流的流体动能与非牛顿流体的利用以及扑翼装置能量采集的应用。


技术介绍

1、近年来,随着各行各业的快速发展,对电力能源的需求不断攀升。然而传统火力发电形式持续消耗煤炭等不可再生能源,同时引起雾霾、酸雨等严重生态破坏问题的出现,迫使人们开始寻求可再生绿色能源的开发和利用。现阶段,应用最广泛的可再生能源利用形式主要包括通过风力发电机实现对风能的利用、通过太阳能板实现对太阳能的利用。但这两种形式一方面均需要较为广阔的场地才能实现能量采集,另一方面尚未实现对海洋能、河流能、潮汐能等丰富流体能的利用。因此,亟需开发可用于狭窄场地、实现流体能采集和利用的新型发电装置。

2、振荡扑翼是近年来在业界备受关注的一种通过其自身在流场内的沉浮、俯仰耦合振荡运动来实现对流体能的采集和转化的新型结构,其结构简单、运行速度低、噪音小,对水生生物基本不产生不良影响。以振荡扑翼叶片为主要部件的扑翼发电装置可以有效地将流体能转化为电能,实现对储量巨大的流体能的开发,同时,由于其结构紧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,包括叶片结构,能量转换结构,以及自适应射流结构,其中,

2.根据权利要求1所述的一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,动力输出装置为变速箱或发电机。

3.根据权利要求1所述的一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,自适应入口结构借助非牛顿流体自身可硬化的特性,根据流体冲击扑翼叶片的流速、角度主动改变自适应入口结构的形状和偏转角度,控制射流器入口流量,形成主动流动控制结构,无需外加流量调控设备;通过主动流动控制结构,借助射流器喷嘴处形成的射流增强扑翼叶片表面流体的流动分离,促进涡...

【技术特征摘要】

1.一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,包括叶片结构,能量转换结构,以及自适应射流结构,其中,

2.根据权利要求1所述的一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,动力输出装置为变速箱或发电机。

3.根据权利要求1所述的一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,自适应入口结构借助非牛顿流体自身可硬化的特性,根据流体冲击扑翼叶片的流速、角度主动改变自适应入口结构的形状和偏转角度,控制射流器入口流量,形成主动流动控制结构,无需外加流量调控设备;通过主动流动控制结构,借助射流器喷嘴处形成的射流增强扑翼叶片表面流体的流动分离,促进涡结构的形成和发展,提升扑翼叶片的能量采集效果。

4.根据权利要求1所述的一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,根据扑翼发电装置应用流场的流动条件适配更换柔性夹层空腔内填充的非牛顿流体材料,使自适应入口结构的强度、变形规律更适合当前流场的流动特点。

5.根据权利要求1所述的一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,扑翼叶片的转轴通过弹簧悬挂连接在浮台上,在流体流动和弹簧悬挂作用下,扑翼叶片能够实现振荡运动的自启动,无需外加驱动设备。

6.根据权利要求1所述的一种带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置,其特征在于,利用浮台结构使该扑翼发电装置始终位于近水面水域工作,具有大水流速度,保证扑翼发电装置的输出性能。

7.权利要求1至6任一项所述的带有自适应流动控制结构的扑翼发电装置的工作方法,其特征在于,所述扑翼发电装置工作时,装置借助浮台产生的浮力漂浮在近水面的水下区域进行流体动能采集,其放置方向与流体流动方向的相对关系为流体由扑翼叶片的前缘向尾缘方向流动;固定连接在扑翼叶片上的转轴通过弹簧悬挂连接在浮台上,在振荡初始时刻,流体流经扑翼叶片的表面,由于弹簧悬挂的扑翼叶片处于准平衡状态,在流体扰动下出现振荡,在扑翼叶片前缘表面形成了小尺度涡结构,涡结构向扑翼叶片尾缘处运动,由扑翼叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宇璐韩影李锁牢
申请(专利权)人:咸阳职业技术学院
类型:发明
国别省市:

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