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蜻蜓翅膀激发微型风力涡轮机设计

发布时间:2017-09-02 17:30:43来源:未知点击:

作者:Winifred Bird正在模仿蜻蜓在飞行中保持稳定的方式,以开发能够承受烈风强风的微型风力涡轮机微型风力涡轮机必须在微风中很好地工作,但是当风暴袭来时必须避免旋转过快,否则它们的发电机会不堪重负为了解决这个问题,大型涡轮机使用专门设计的高速失速的叶片或计算机化的系统来感应风速并调整叶片的角度作为响应然而,这种技术对于微型涡轮机来说太昂贵了,因为它们不能产生足够的电力来抵消成本这就是蜻蜓进来的地方当空气流过蜻蜓的薄翅膀时,它们表面的小峰形成了一系列漩涡为了弄清楚这些漩涡如何影响蜻蜓的空气动力学,日本大分日本文理大学的航空航天工程师Akira Obata拍摄了一只模型蜻蜓翅膀,它穿过一个装有铝粉的大水箱他注意到水流在旋涡周围流畅,就像皮带在旋转的轮子上运行一样,在低速时几乎没有阻力 Obata发现蜻蜓翼周围的水流在不同的低流速下是相同的,但是,与飞机机翼不同,它的空气动力学性能随着水速或机翼尺寸的增加而急剧下降 Obata表示,由于空气流动与水的行为方式相同,这可以解释昆虫在低速下的稳定性 Obata和他的同事利用这一发现开发了一种微型风力涡轮机的低成本模型,其25厘米长的纸叶包含像蜻蜓翅膀的凸起在叶片上的风速从每小时24公里增加到145公里的试验中,柔性叶片弯曲成锥形而不是更快地旋转研究人员表示,该原型产生的电量不到10瓦,足以为手机或发光二极管充电 “这是一个聪明的飞跃,”堪萨斯大学生物力学专家大卫亚历山大说 “在某些方面,它比使用动物翼模型更适合飞机风力涡轮机叶片只是一个机翼,只是设计成紧密的圆形“但香港科技大学的Wei Shyy认为,虽然蜻蜓灵感的设计可能更稳定,但它也会体验更多的能量拖累损失更多关于这些主题: