基于馬格努斯效應(yīng)新型風(fēng)扇的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 23:12
基于馬格努斯效應(yīng)的基本理論,在風(fēng)扇上加裝輔助葉片來優(yōu)化其機(jī)械結(jié)構(gòu),并在輔助葉片上安裝電能回收裝置,然后設(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)過程,通過單擺法推算風(fēng)速,利用matlab工具計(jì)算平均功率。試驗(yàn)結(jié)果表明:新型風(fēng)扇的能源利用效率較優(yōu)化前提高了9%,10萬臺(tái)相同功率的風(fēng)扇在一年內(nèi)大約能節(jié)約19 272 t標(biāo)準(zhǔn)煤,達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
【文章來源】:沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,16(04)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
基于馬格努斯效應(yīng)發(fā)電的風(fēng)扇裝置
根據(jù)伯努利基本定理可知[4]:流體速度增加將導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,流體速度減小將導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,這樣就使旋轉(zhuǎn)物體產(chǎn)生一個(gè)利于轉(zhuǎn)動(dòng)的橫向力,如圖2所示。因此,根據(jù)馬格努斯效應(yīng)組裝的葉片能夠在節(jié)省電能的同時(shí)達(dá)到同樣的工作效果,并利用電磁感應(yīng)原理收集電能,通過整流儲(chǔ)能裝置進(jìn)行收集。該裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成可用電能的過程如圖3所示。圖3 基本供電原理
圖2 馬格努斯效應(yīng)原理利用馬格努斯效應(yīng)提高電能利用的關(guān)鍵在于輔助扇葉如何高效地利用馬格努斯效應(yīng)。通過設(shè)計(jì)輔助葉片的形狀,產(chǎn)生馬格努斯效應(yīng),在葉片的兩側(cè)產(chǎn)生不同的流速,形成壓差,優(yōu)化轉(zhuǎn)軸的力學(xué)特性,同時(shí)帶動(dòng)發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)軸切割磁感線產(chǎn)生電能,進(jìn)一步回收能源,這樣就在實(shí)際中降低了能源在轉(zhuǎn)化過程中的損耗。同時(shí),通過對(duì)風(fēng)能利用率的研究發(fā)現(xiàn):在馬格努斯效應(yīng)影響下,風(fēng)能利用效率與自轉(zhuǎn)速比存在密切關(guān)系,輔助扇葉的速度處于最佳自轉(zhuǎn)速比附近[5],如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大氣邊界層內(nèi)Magnus葉片設(shè)計(jì)與研究[J]. 劉雪晴,魯錄義,黃佳,徐杰. 機(jī)床與液壓. 2018(11)
[2]一種直流穩(wěn)壓電源電路的實(shí)現(xiàn)[J]. 李航. 價(jià)值工程. 2018(16)
[3]淺談兩種直流穩(wěn)壓電源[J]. 王冬菊. 電子世界. 2018(09)
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱溫度抑制的研究[J]. 陳子新,趙子豐,叢智慧,許曉峰,衣麗葵. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[5]風(fēng)扇的布局優(yōu)化模型研究[J]. 吳曉林,朱倩倩,盧浩. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2015(26)
[6]一種基于切割磁感線的自行車發(fā)電裝置設(shè)計(jì)[J]. 閆俊伢. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版). 2015(05)
[7]從對(duì)數(shù)平均談極值點(diǎn)偏移問題[J]. 賴淑明. 中學(xué)數(shù)學(xué)研究(華南師范大學(xué)版). 2015(07)
[8]馬格努斯效應(yīng)的深入研究及在球類運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用[J]. 江健康. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2010(06)
[9]伯努利原理實(shí)驗(yàn)集錦[J]. 康良溪. 福建教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(06)
本文編號(hào):3345111
【文章來源】:沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,16(04)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
基于馬格努斯效應(yīng)發(fā)電的風(fēng)扇裝置
根據(jù)伯努利基本定理可知[4]:流體速度增加將導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,流體速度減小將導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,這樣就使旋轉(zhuǎn)物體產(chǎn)生一個(gè)利于轉(zhuǎn)動(dòng)的橫向力,如圖2所示。因此,根據(jù)馬格努斯效應(yīng)組裝的葉片能夠在節(jié)省電能的同時(shí)達(dá)到同樣的工作效果,并利用電磁感應(yīng)原理收集電能,通過整流儲(chǔ)能裝置進(jìn)行收集。該裝置將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成可用電能的過程如圖3所示。圖3 基本供電原理
圖2 馬格努斯效應(yīng)原理利用馬格努斯效應(yīng)提高電能利用的關(guān)鍵在于輔助扇葉如何高效地利用馬格努斯效應(yīng)。通過設(shè)計(jì)輔助葉片的形狀,產(chǎn)生馬格努斯效應(yīng),在葉片的兩側(cè)產(chǎn)生不同的流速,形成壓差,優(yōu)化轉(zhuǎn)軸的力學(xué)特性,同時(shí)帶動(dòng)發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)軸切割磁感線產(chǎn)生電能,進(jìn)一步回收能源,這樣就在實(shí)際中降低了能源在轉(zhuǎn)化過程中的損耗。同時(shí),通過對(duì)風(fēng)能利用率的研究發(fā)現(xiàn):在馬格努斯效應(yīng)影響下,風(fēng)能利用效率與自轉(zhuǎn)速比存在密切關(guān)系,輔助扇葉的速度處于最佳自轉(zhuǎn)速比附近[5],如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大氣邊界層內(nèi)Magnus葉片設(shè)計(jì)與研究[J]. 劉雪晴,魯錄義,黃佳,徐杰. 機(jī)床與液壓. 2018(11)
[2]一種直流穩(wěn)壓電源電路的實(shí)現(xiàn)[J]. 李航. 價(jià)值工程. 2018(16)
[3]淺談兩種直流穩(wěn)壓電源[J]. 王冬菊. 電子世界. 2018(09)
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱溫度抑制的研究[J]. 陳子新,趙子豐,叢智慧,許曉峰,衣麗葵. 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[5]風(fēng)扇的布局優(yōu)化模型研究[J]. 吳曉林,朱倩倩,盧浩. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2015(26)
[6]一種基于切割磁感線的自行車發(fā)電裝置設(shè)計(jì)[J]. 閆俊伢. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版). 2015(05)
[7]從對(duì)數(shù)平均談極值點(diǎn)偏移問題[J]. 賴淑明. 中學(xué)數(shù)學(xué)研究(華南師范大學(xué)版). 2015(07)
[8]馬格努斯效應(yīng)的深入研究及在球類運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用[J]. 江健康. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2010(06)
[9]伯努利原理實(shí)驗(yàn)集錦[J]. 康良溪. 福建教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(06)
本文編號(hào):3345111
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