一种基于涡激效应的流体动能收集装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113074076A(43)申请公布日2021.07.06(21)申请号202110306465.XF03D3/06(2006.01)(22)申请日2021.03.23F03D3/00(2006.01)F03D13/20(2016.01)(71)申请人上海交通大学H02K7/18(2006.01)地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人潘振海李利春(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人宣慧兰(51)Int.Cl.F03B13/00(2006.01)F03B13/22(2006.01)F03B13/26(2006.01)F03B3/12(2006.01)F03B11/00(2006.01)F03D9/25(2016.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于涡激效应的流体动能收集装置(57)摘要本发明涉及一种基于涡激效应的流体动能收集装置，包括支架、转子和发电装置，转子为刚性柱体，与支架配合，具有绕转子的转轴旋转的一维自由度，发电装置与转子连接；当流体作用于转子时，转子基于涡激效应发生旋转，转子的旋转带动发电装置发电。与现有技术相比，本发明结构简单，成本低，易于生产、安装和维护，可以收集各个方向的来流的动能，能量吸收率高，装置运行效率高，在江、河流、湖、潮汐、洋流、风等各种流体动能的收集方面具有较好的应用前景。CN113074076ACN113074076A权利要求书1/1页1.一种基于涡激效应的流体动能收集装置，包括支架(1)、转子(2)和发电装置(3)，其特征在于，所述转子(2)为刚性柱体，转子(2)与支架(1)配合连接，转子(2)具有绕转子(2)的转轴旋转的一维自由度，所述发电装置(3)与转子(2)连接；当流体作用于转子(2)时，转子(2)基于涡激效应发生旋转，转子(2)的旋转带动发电装置(3)发电。2.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述转子(2)可以通过轴承与支架(1)连接。3.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述转子(2)的转轴可以沿任意方向布置。4.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述转子(2)的转轴可以设置在转子(2)的截面的任意位置。5.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述转子(2)的截面可以设置为椭圆、凸多边形或凹多边形。6.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述转子(2)可以设置为等截面柱体。7.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述转子(2)可以设置为不同高度采用不同截面大小或者截面形状的非等截面柱体。8.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述转子(2)可以设置为空心壳体。9.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述支架(1)可以通过刚性固定支座固定在安装位置。10.根据权利要求1所述的一种基于涡激效应的流体动能收集装置，其特征在于，所述支架(1)可以通过锚和锚链固定在安装位置。2CN113074076A说明书1/4页一种基于涡激效应的流体动能收集装置技术领域[0001]本发明涉及新能源设备技术领域，尤其是涉及一种基于涡激效应的流体动能收集装置。背景技术[0002]当前，发展新能源已经成为转变能源发展方式、优化能源结构的重要手段，新能源的开发利用引人瞩目。自然界中广泛存在的流体动能(如河流、洋流、潮汐、风等等)为人类提供了清洁的可再生能源。以水力发电为例，传统水力发电的基本原理的收集方式主要是利用水位落差，借助水轮机将流体势能转化为水轮机动能，再推动电机产生电能。传统水力发电需要建大坝等设施，成本较高，而且会改变当地的地貌和生态体系。[0003]因此，科学家提出利用流体动能来进行发电的技术，即充分利用风、河流、洋流和潮汐的自然流动的发电技术。大自然中的风、江河的水流、潮汐以及洋流都携带者巨大的能量，主要是流体流动的动能，然而现有的流体动能收集装置存在结构复杂，成本高，运行效率低的问题。以水轮机为例，在使用过程中，流体冲向水轮机的水斗，使水轮机旋转，只有水斗正对来流，才能最有效地收集流体的动能。而自然界中的风、江河的水流、潮汐以及洋流的方向是不确定的，因此现有的流体动能收集装置并不能高效利用各个方向来流的能量。发明内容[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于涡激效应的流体动能收集装置，结构简单，成本低，易于生产、安装和维护，可以收集各个方向的来流的动能，能量吸收率高