基于马格努斯效应新型风扇的研究

发布时间：2021-08-15 23:12

　　基于马格努斯效应的基本理论,在风扇上加装辅助叶片来优化其机械结构,并在辅助叶片上安装电能回收装置,然后设计合理的试验过程,通过单摆法推算风速,利用matlab工具计算平均功率。试验结果表明:新型风扇的能源利用效率较优化前提高了9%,10万台相同功率的风扇在一年内大约能节约19 272 t标准煤,达到了节能减排的目的。 

【文章来源】：沈阳工程学院学报(自然科学版). 2020,16(04)

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【部分图文】：

基于马格努斯效应发电的风扇装置

根据伯努利基本定理可知[4]：流体速度增加将导致压强减小，流体速度减小将导致压强增大，这样就使旋转物体产生一个利于转动的横向力，如图2所示。因此，根据马格努斯效应组装的叶片能够在节省电能的同时达到同样的工作效果，并利用电磁感应原理收集电能，通过整流储能装置进行收集。该装置将机械能转化成可用电能的过程如图3所示。图3 基本供电原理

图2 马格努斯效应原理利用马格努斯效应提高电能利用的关键在于辅助扇叶如何高效地利用马格努斯效应。通过设计辅助叶片的形状，产生马格努斯效应，在叶片的两侧产生不同的流速，形成压差，优化转轴的力学特性，同时带动发电装置的转轴切割磁感线产生电能，进一步回收能源，这样就在实际中降低了能源在转化过程中的损耗。同时，通过对风能利用率的研究发现：在马格努斯效应影响下，风能利用效率与自转速比存在密切关系，辅助扇叶的速度处于最佳自转速比附近[5]，如图4所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]大气边界层内Magnus叶片设计与研究[J]. 刘雪晴,鲁录义,黄佳,徐杰.  机床与液压. 2018(11)
[2]一种直流稳压电源电路的实现[J]. 李航.  价值工程. 2018(16)
[3]浅谈两种直流稳压电源[J]. 王冬菊.  电子世界. 2018(09)
[4]风力发电机组齿轮箱温度抑制的研究[J]. 陈子新,赵子丰,丛智慧,许晓峰,衣丽葵.  沈阳工程学院学报(自然科学版). 2018(02)
[5]风扇的布局优化模型研究[J]. 吴晓林,朱倩倩,卢浩.  企业技术开发. 2015(26)
[6]一种基于切割磁感线的自行车发电装置设计[J]. 闫俊伢.  内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2015(05)
[7]从对数平均谈极值点偏移问题[J]. 赖淑明.  中学数学研究(华南师范大学版). 2015(07)
[8]马格努斯效应的深入研究及在球类运动中的应用[J]. 江健康.  科技创新导报. 2010(06)
[9]伯努利原理实验集锦[J]. 康良溪.  福建教育学院学报. 2004(06)



本文编号：3345111