[实用新型]采用驰振失稳提高能量利用效率的流致振动发电装置

说明书

本实用新型涉及一种采用驰振失稳提高能量利用效率的流致振动发电装置，包括支撑桩、短程回复力滑台支座、开缝复合圆柱以及直线发电机系统；所述支撑桩上安装有短程回复力滑台支座，所述短程回复力滑台支座包括凹型支座、光杆以及滑台，所述开缝复合圆柱包括大柱体以及小柱体，所述大柱体固装在滑台上，大柱体与小柱体之间通过电动推杆相连，且两者之间存在过流通道；所述直线发电系统包括固接于滑台下的多个滑台永磁体、固定在凹型支座上的多组感磁线圈绕组，随滑台移动的永磁体产生变化的磁场，在感磁线圈产生电流，通过引出导线与外部电路连接。本实用新型通过驰振失稳明显增大圆柱流致振动的振幅，显著提高流致振动发电装置的能量利用效率。

技术领域

本实用新型属于海流能发电装备及流固耦合力学技术领域，涉及流致振动发电装置和电磁力学，尤其是一种采用驰振失稳提高能量利用效率的流致振动发电装置。

背景技术

现有的柱体流致振动类海流能发电装置主要通过改变主圆柱周围的流场，主动控制主圆柱表面的边界层分离点的位置和漩涡脱落的时机，进而达到增大主圆柱振幅和扩展主圆柱大振幅响应流速区间的。这种设计，限制了圆柱的振幅，导致能量利用效率较低，因此急需一种被动控制圆柱表面的边界层分离点的位置，以诱发柱体发生驰振失稳和提高能量利用效率的采用驰振失稳提高能量利用效率的流致振动发电装置。

通过检索未发现与本申请相关的专利文献。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种被动控制圆柱表面的边界层分离点的位置，以诱发柱体发生驰振失稳，从而提高能量利用效率的采用驰振失稳提高能量利用效率的流致振动发电装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种采用驰振失稳提高能量利用效率的流致振动发电装置，包括支撑桩，所述支撑桩贯入海床，所述支撑桩上安装有短程回复力滑台支座，所述短程回复力滑台支座包括凹型支座、光杆以及滑台，所述光杆水平设置在凹型支座的两个侧板之间，所述滑台滑动安装在光杆上且垂直于来流方向移动；所述滑台上设置有开缝复合圆柱，所述开缝复合圆柱包括大柱体以及小柱体，所述大柱体固装在滑台上，大柱体与小柱体之间通过电动推杆相连，且两者之间存在过流缝隙形成过流通道，所述短程回复力滑台支座内设置有直线发电系统，所述直线发电系统包括固接于滑台下表面的多个滑台永磁体、固定在凹型支座底板上的多组感磁线圈绕组和引出导线，所述滑台永磁体随滑台移动，产生变化的磁场，在感磁线圈产生电流，所述感磁线圈绕组通过引出导线与外部电路连接，所述电动推杆与直线发电系统相连，驱动电动推杆，实现开缝复合圆柱的过流通道的宽度调节。

而且，所述凹型支座的侧板上固接有与滑台永磁体极性互斥的侧板永磁体，互斥的侧板永磁体和滑台永磁体之间产生短程排斥力，提供滑台上的开缝复合圆柱振动所需的回复力。

而且，所述开缝复合圆柱是由一个完整圆柱切割开缝分离形成的两个独立柱体。

而且，开缝复合圆柱的开缝角度与来流方向呈45°角度。

而且，所述光杆的两端是通过固定法兰与凹型支座的侧板紧固连接的。

而且，所述滑台永磁体的个数为奇数。

而且，所述滑台永磁体与感磁线圈绕组之间留有空间。

而且，所述电动推杆包括电机部分和推杆，所述电机部分通过支撑杆固接在大柱体内侧壁，推杆端部伸出大柱体与小柱体侧壁固接，且小柱体与滑台之间留有缝隙。

而且，整个装置表面涂敷有防腐层，所述光杆表面涂敷有防生物附着涂层。

而且，所述开缝复合圆柱的大柱体内部还嵌装有控制器，且其外侧壁上安装有流速传感器，所述流速传感器和控制器均与直线发电系统电联，且电动推杆与控制器电连，所述控制器通过流速传感器检测海流的大小驱动电动推杆调节过流通道宽度，实现诱发大振幅驰振。