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作品名称：基于颤振机理的全风向风柱发电机
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：开拓者队
参赛学生：邹昕澎张慧子徐佳鹏
指导老师：宋汝君

详细说明

风能是自然界重要的清洁能源，具有重要的开发价值。然而自然界风向随机变化，这对风能的有效采集造成极大困难。为提高发电效率，本项目开展全风向风致振动的无叶片风柱发电机研究，旨在探索全风向风致振动发电方案，揭示风致振动发电的流-机-电耦合机理，探索多风柱阵列下的流场演变规律，构建涡振、尾流激振的辨识方法，优化集成式风柱发电机的阵列和电源管理方案，研制全风向风柱发电系统，为风能采集提供一种高效的解决方案，本产品的全称：基于颤振机理的全风向风致振动不倒翁式风柱发电机，涉及压电、电磁发电和新能源利用领域，旨在风致振动响应的基础上，引入压电-电磁复合发电模块,能够将自然界的各向风能转化为电能。解决了传统风力发电机仅能利用单一风向的问题，极大的提高风能利用率；本装置具有清洁、无污染，供电持续时间长,结构紧凑，易于微型化等特点，在低功耗设备供电领域有广阔的应用前景。本装置是由矩形固定架构，4个圆周阵列的悬臂梁，4个永磁体，4组线圈，圆柱刚体，圆柱销，四口悬臂夹，弹簧，底板构成。将悬臂梁固定在四口悬臂夹侧面，相比将悬臂梁直接固定在圆柱侧面，降低了机械加工难度，矩形固定架构四角设置加强筋，一方面便于固定线圈，另一方面提高了装置的稳定性，选取圆柱刚体实现将自然界各向风能转化为圆柱的涡激振动，用以初步俘获自然界各向风能，改变传统风力发电装置仅利用单一风向进行发电的缺点，通过所设计机械结构合理选择悬臂梁数目，控制输出功率大小，弹簧直径略大于圆柱销直径，便于零部件的装配；本装置具有机械结构简单，可靠性高等优势，在低功耗设备供电领域有广阔的应用前景。