透過渦旋誘發振動現象,使發電機在一定的風速區間內振動,帶動發電機內部的發電機構,進而發電。其工作區間設計在風速 3 m/s 上下,約為台灣平地各地平均風速,以達到最佳發電效能。
本團隊藉由Vortex Induced Vibration現象使得流場產生不對稱的渦旋脫落,控制渦旋脫落頻率與物體本身的自然共振頻率之間保持相等並產生劇烈振動,再透過設計一獵能器將振動的能量轉換為電能。
本團隊設計了一種能透過渦致振動來發電的無葉片式微小發電機,原理是利用流場流經鈍形物體時,在物體後方形成週期性不對稱的渦漩脫落,藉而引發物體振動。而本團隊專注於能量轉換裝置的設計,利用傳統電磁學的原理將振動能轉為電能。
本次實作開發出一款風力發電機構,以其價格低廉,結構簡單、低門檻的啟動風速及其占地面積小為特色,良好的因應開發中國家的需求。除此之外,由於碳排放及核能源的議題日漸升溫,使得目前的已開發國家開始關切綠色能源,及盡可能地漸少使用上述兩種能源。而本機構則能夠成為非常優秀的替代品。
為了清楚地分析由流體與剛體之間的流固耦合引起的渦旋和振動,我們需要建立一種精確而有效的CFD解決方案設置。 在第一階段,我們專注於動態網格技術。 結果表明,變形網格比覆蓋網格更有效。 然後,通過改變雷諾數為10000時剛體的固有頻率來驗證振幅數據。最後,討論了這兩種方法的優缺點。