西班牙无叶风扇的设计引人注目。它是如何发电的?
现在新能源是一个非常流行的趋势。在西班牙,一家名为Vortex Bladeless的公司开发了这种无叶风扇,不需要太多复杂的材料,成本更低,噪音小。
它是捕捉风的动能,利用感应发电机或压电发电机将风的动能转化为电能输出。
用的是什么原理?卡门涡街?效应是流体力学中的一个重要现象,在自然界中经常遇到。在一定条件下,当定常流绕过一些物体时,物体的两侧会周期性地流出旋转方向相反、排列规则的双排线性旋涡,经过非线性作用,形成卡门涡街。
说到卡门涡街,还有一个真实事件。1940年,美国华盛顿州塔科马峡谷建成一座主跨853.4米的悬索桥。建成4个月后,同年10月7日遭遇风速为每秒119米的大风袭击。虽然风不大,但桥是直到桥面倾斜到45度左右,吊杆被一根一根扯断,导致桥面钢梁断裂坍塌,坠入峡谷。当时正好有一个好莱坞电影团队在外景拍摄这座桥,记录了这座桥从开始震动到最后破坏的全过程。后来成为联邦公路管理局调查事故原因的珍贵资料。当人们调查事故,收集历史资料时,惊奇地发现,从1818。
二战结束后,人们研究了塔科马大桥风害事故的原因。冯·卡门在1954年的《空气动力学的发展》一书中写道,塔科马海峡大桥的破坏是由一个周期性涡旋的共振引起的。设计师想建一个叫廉价的结构,用平板代替桁架作为侧墙。不幸的是,这些平板导致漩涡被释放,桥梁开始扭转振动。该桥的破坏现象是由振动和旋涡释放的共振引起的。
简单来说,就是流体通过障碍物时速度变化引起的振动,使其发电。