[发明专利]卡门涡街发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及新能源，具体而言是一种利用风能的发电装置。

背景技术

流体绕过非流线形物体时，物体尾流左右两侧产生的成对的、交替排列的、旋转方向相反的反对称涡旋谓之卡门涡街。卡门涡街是粘性不可压缩流体动力学所研究的一种现象。流体绕流高大烟囱、高层建筑、电线、油管道和换热器的管束时都会产生卡门涡街。出现涡街时，流体对物体会产生一个周期性的交变横向作用力。如果力的频率与物体的固有频率相接近，就会引起共振，甚至使物体损坏。这种涡街曾使潜水艇的潜望镜失去观察能力，海峡大桥受到毁坏，锅炉的空气预热器管箱发生振动和破裂。但是利用卡门涡街的这种周期的、交替变化的性质，可制成卡门涡街流量计，通过测量涡流的脱落频率来确定流体的速度或流量。将涡旋发生体垂直插入到流体中时，流体绕过发生体时会形成卡门涡街，在满足一定的条件下，非对称涡列就能保持稳定，此时，涡旋的频率f与流速V及涡旋发生体的宽度d有如下关系：

f＝st(v/d)

其中st为斯特劳哈尔数，在正常工作条件下为常数。

因此，能否利用出现涡街时，流体对物体产生的周期性的交变横向作用力来作功变电，使之成为一种新能源呢？就是一个很有前景的课题和发明。

发明内容

本发明就是一种利用风能的发电装置。该发明名为卡门涡街发电装置，是由置于导流风筒内的圆柱形涡旋发生体和其后的旋涡风阻片及经过连杆与旋涡风阻片连接的谐振发电机构成。或由置于导流风筒内的圆柱形涡旋发生体及封装在涡旋发生体中或其后的涡旋风阻片上的压电元件构成。导流风筒经转盘置于垂直转动底座上，其上有迎风装置，以使导流风筒始终迎风。本发明利用卡门涡街现象将气流(即风)绕流园柱形物体产生的涡旋即卡门涡街的周期性交变横向作用力推动连杆往复运动带动谐振发电机发电，或挤压压电元件如压电陶瓷发电，从而得到新的能源。这种装置利用可再生的、无穷无尽的风能发电，方法简单，成本体，基本不用维护，可在有风、多风的广大地区安装使用。装置可大可小，使用前景广阔。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1剖视示意图，图中有卡门涡街。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明卡门涡街发电装置，由置于导流风筒1内的园柱形涡旋发生体2和其后的旋涡风阻片4及与旋涡风阻片4经连杆7连接的谐振发电机6构成。此处旋涡风阻片为弹性片，亦可以在导流风筒1内的圆柱形涡旋发生体2内封装或在其后的刚性涡旋风阻片4上安装压电元件5(陶瓷)发电。如果使卡门涡街发电装置的导流风筒1经转盘6置于垂直转动底座7上，其上有迎风装置3。即可使发电装置始终正对风的流向一直发电。