什么是鱼科技?什么是涡激振动?
简介
到目前为止,我们已经知道了利用潮汐、波浪、涡轮机和水坝来发电的方法,但现在科学家们已经提出了一种从缓慢移动的海洋和河流中产生能量的新方法,而不使用以前使用的任何方法。科学家们制造了一种机器,可以将水中的破坏性振动转化为可再生能源。
在过去,风和水的振动是许多破坏性事故的原因,如1940年华盛顿塔科马海峡大桥的倒塌和1965年渡轮桥发电厂冷却塔的倒塌。工程师和科学家们一直在努力发明抑制这些振动的新方法和方法,但现在他们想到了一件完全相反的事情:他们不去寻找防止这些振动的方法,而是去利用它们。
什么是涡激振动?
科学家们提出的新机器是在一个名为VIVACE的系统上工作的,VIVACE是水生清洁能源的涡激振动。VIVACE是一个水动力系统,它的工作原理是利用涡激振动的水。当一个圆柱形或球形物体被放在水中,与水流相反时,就会产生诱导振动。由于圆柱体的存在,电流中会产生波动。这导致在身体周围形成漩涡和漩涡,并将其拉向垂直于电流的方向。由此形成的振动称为涡激振动**.**
VIVACE系统从速度低于2节的慢水流中消耗能量。涡轮机和大坝利用流速超过5节的水流的能量。此外,地球表面的大多数水体都有流速约为2节的洋流。因此,VIVACE可以用于从这些未使用的能量中获得最大的效益。
为什么叫鱼科技?
涡激振动对科学家来说并不是一个新术语。鱼利用这些振动以最有效的方式游泳。如果你观察鱼类游泳的速度,并将其与它们的肌肉能量进行比较,你会惊讶地发现鱼类游泳的速度比它们的肌肉力量所显示的要快。这是因为它们利用了鱼在它们前面游动和在它们之间滑行时产生的漩涡。这不仅能让它们消耗更少的肌肉能量,还能让它们以更快的速度前进。
由于新机器利用鱼类的这种概念来产生能量,这项技术被称为鱼技术.
机器的构造和工作
虽然这台机器看起来不像鱼,但它利用了与鱼相同的概念。该装置由连接在弹簧上的圆柱体组成。圆柱体悬挂在一个水缸上方,水缸的水流速度为1.5节。然后将圆筒放入水中。这台机器的构造很简单。
当圆柱体在水中时,圆柱体周围会形成涡旋,涡旋会在弹簧的垂直方向上拉动和推动圆柱体。这就产生了机械能,而机械能又可以转化为电能。
据推测,只需要几个汽缸就能产生推动船只前进的动力。第一个利用该技术的项目正在底特律河上进行,预计将在18个月内投入使用。
主要的好处是,由于机器以非常慢的速度振动,它们不会像其他来源那样对海洋和沿海生物造成任何可能的伤害。据预测,所产生的能源成本可低至每千瓦时5.5美分。
参考文献
VIVACE(水中清洁能源的涡激振动):从流体流动中产生清洁可再生能源的新概念.海洋力学与北极工程杂志, 2008年12月,密歇根大学
鱼类技术从缓慢的水流中获取可再生能源by Science Daily
图片致谢
https://img2.wiredvision.jp/news/200810/2008103122-2.jpg
https://www.altdotenergy.com/wp-content/uploads/2008/12/vortex_induced_vibrations.jpg
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https://www.knottingley.org/images/towers2.jpg
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