1.弹性杆涡激振动风力发电装置,包括机架、水平弹性杆和弹性杆发电机组,其特征在于:所述的弹性杆发电机组包括蓄电池、逆变器、滑块、曲柄、蜗杆、蜗轮和发电机;所述曲柄的一端与连杆的一端铰接,另一端与蜗杆固接;所述连杆的另一端与滑块铰接;所述的蜗杆通过轴承支承在机架上,并与蜗轮啮合;所述的蜗轮固接在发电机的输入轴上,发电机通过导线与蓄电池连接;所述的逆变器将蓄电池的电能转化为标准电压;发电机、蓄电池和逆变器均固定安装于机架上;水平弹性杆的一端与弹性杆发电机组的滑块固接,另一端连接滑移机构;
自然风在水平弹性杆后方形成卡门涡街时,雷诺数计算式如下:
式中,为形成周期性地脱落、旋转方向相反、排列规则的双列线涡,雷诺数Re的取值范围为300~2000;U为风速,取值范围为1.5~3m/s;v为空气的运动粘度,取为14.8×106m2/s;
因此,水平弹性杆的直径D可根据雷诺数计算式推导得到;
而漩涡脱落的主导频率:
式中,S为斯特劳哈尔数,在雷诺数Re的取值范围内取为0.21最佳;
水平弹性杆的固有频率:
式中,m为水平弹性杆的质量;k为水平弹性杆的劲度系数;根据漩涡脱落的主导频率范围设计水平弹性杆的劲度系数和质量,使得风速在1.5~3m/s范围内时 的值控制在
0.05以内。
2.根据权利要求1所述的弹性杆涡激振动风力发电装置,其特征在于:所述的滑移机构即为一个弹性杆发电机组,水平弹性杆的另一端与滑移机构的滑块固接。
3.根据权利要求1所述的弹性杆涡激振动风力发电装置,其特征在于:所述的滑移机构由长度调节器和可移动支架组成;水平弹性杆的另一端与长度调节器连接;所述的长度调节器与可移动支架固接;可移动支架与机架构成滑动副;通过长度调节器改变水平弹性杆的作用长度,以此改变水平弹性杆的质量m和劲度系数k,从而改变其固有频率。
4.根据权利要求1或2或3所述的弹性杆涡激振动风力发电装置,其特征在于:所述水平弹性杆的材料为橡胶。
5.根据权利要求1或2或3所述的弹性杆涡激振动风力发电装置,其特征在于:所述的滑块上涂抹粘合剂,水平弹性杆端部进行硫化处理,实现滑块和水平弹性杆的固定连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的弹性杆涡激振动风力发电装置,其特征在于:所述蜗杆与蜗轮的交错角为90°。