[发明专利]一种利用柱体尾流泄涡的墨鱼形波流发电装置及方法

摘要

本发明涉及一种利用柱体尾流泄涡的墨鱼形波流发电装置及方法，装置由摆动组件、集电组件和浮体构成。摆动组件由弧形孔板、柔性压电片、绕流外柱、套箍和弹簧组成，弧形孔板用于构造不均匀来流，绕流外柱后方生成周期性脱落的旋涡，柔性压电片通过变形产生电荷。集电组件由导线、导电内柱和集电箱组成，导线从压电片上收集电荷，传递至内嵌于绕流外柱的导电内柱，再由导电内柱传递至浮体上的集电箱收集。浮体为船形结构，底板设外柱固定孔，用于固定绕流外柱。压电片在波流作用下持续不断变形，产生源源不断的电流。

主权项

1.一种利用柱体尾流泄涡的墨鱼形波流发电装置，其特征是：由摆动组件、集电组件和浮体构成；摆动组件由左右两块对称的弧形孔板（2）、四块外涂防水绝缘层的矩形片状柔性压电片（6）、一根绕流外柱（4）、两个套箍（7）和十根弹簧（5）组成；两块弧形孔板（2）一侧端壁通过铰链（3）连接固定，弧形孔板（2）可绕铰链（3）旋转，弧形孔板（2）上自铰链（3）端向另一端开设有半径依次减小的圆形过流孔（8）；每块弧形孔板（2）远离铰链（3）的另一端壁上、下开有两个弹簧固定孔（10），两个弹簧固定孔（10）各连接一根弹簧（5），两根弹簧（5）的另一端连接同一块压电片（6），对应的压电片（6）一侧端壁上、下也开有两个弹簧固定孔（10），用于弹簧（5）的固定安装；每块弧形孔板（2）远离铰链（3）的一端内壁上部开有弹簧固定孔（10），弹簧固定孔（10）连接一根弹簧（5），弹簧（5）的另一端连接至套箍（7）上的弹簧固定孔（10）；绕流外柱（4）为下端封闭、上端开口的中空圆柱体，上部开有外螺纹，两个套箍（7）分别套装于绕流外柱（4）外壁的上、下端，其上端套箍低于绕流外柱（4）上端的外螺纹；套箍（7）上开有四个弹簧固定孔（10），其中两个弹簧固定孔（10）位于套箍（7）的同一直径上，剩下两个弹簧固定孔（10）位于背离弧形孔板（2）的一侧；上端套箍位于同一直径上的两个弹簧固定孔（10）用于固定连接弧形孔板（2）的弹簧（5）；在上、下端套箍弹簧固定孔（10）上方的绕流外柱（4）壁面上各开有对应的四个导线通孔（11）；上、下端套箍背离弧形孔板（2）的四个弹簧固定孔（10）各连接一根弹簧（5），弹簧（5）的另一端连接压电片（6），且每对上、下平行弹簧（5）连接同一块压电片（6），压电片（6）的端壁上开有对应的弹簧固定孔（10），用于弹簧（5）的固定安装；集电组件由导线（12）、导电内柱（9）及集电箱（14）组成，导线（12）由压电片（6）引出，每块压电片（6）与弹簧（5）相连的一端壁上、下各引出一根导线（12），导线（12）从弹簧（5）中轴穿过，到达绕流外柱（4）后，从绕流外柱（4）壁面的导线通孔（11）穿过，连接至插装于绕流外柱（4）中空的导电内柱（9）上，导电内柱（9）与绕流外柱（4）同轴且高于绕流外柱（4）；导电内柱（9）上端由导线（12）连至布置于浮体（1）上的集电箱（14），以收集压电片（6）生成的电荷；浮体（1）为船形结构，其底板中部开有外柱固定孔（13），孔内壁开设母螺纹，与绕流外柱（4）上端外螺纹啮合，以连接固定绕流外柱（4）；外柱固定孔（13）旁的浮体（1）底板上安有集电箱（14），与导电内柱（9）通过导线（12）相连。