RU2551914C1 - Method on conversion of mechanical energy of fluid movement to electric energy - Google Patents

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: under method the progressively moving fluid is supplied to jet generator, in it the progressively moving fluid is converted in the oscillations. At the jet generator output the fluid oscillations are converted by the mechanical impacts converter in the electric signals, which further are converted by the current converter in unipolar electric current and are supplied to the consumer.

EFFECT: generation of electric energy in solid-state device without movable mechanical parts.

1 dwg

Description

Предлагаемый способ преобразования относится к области энергетики и может быть использован для преобразования механической энергии движения текучей среды в электрическую энергию.The proposed conversion method relates to the field of energy and can be used to convert mechanical energy of fluid motion into electrical energy.

Известен способ преобразования энергии ветра (текучей среды) в электрическую энергию, который иллюстрируется устройством, содержащим опору, элементы-преобразователи механических воздействий в электрические сигналы (импульсы), выполненные на основе пьезоэлементов, и аккумулятор электрической энергии, при этом элементы-преобразователи вмонтированы в ткань гибкого полотнища, укрепленную на опоре устройства, и гибко подсоединены к пьезоконвертору-преобразователю имульсных электрических сигналов в постоянное напряжение, который соединен с потребителем электрической энергии (RU 2297710 С1, 20.04.2007). Указанный известный способ преобразования может служить прототипом предложенного способа.There is a method of converting wind energy (fluid) into electrical energy, which is illustrated by a device containing a support, elements-converters of mechanical effects into electrical signals (pulses) made on the basis of piezoelectric elements, and an electric energy accumulator, while the converting elements are mounted in a fabric a flexible panel mounted on the support of the device, and flexibly connected to a piezoelectric converter-transducer of pulsed electrical signals to direct voltage, which is connected electricity with a consumer of electric energy (RU 2297710 C1, 04.20.2007). The specified known conversion method can serve as a prototype of the proposed method.

Недостатком известного способа является механизм преобразования поступательного движения текучей среды в колебательные движения с помощью гибкого полотнища с вмонтированными в него элементами-преобразователями. Наличие гибкого полотнища требует достаточного пространства для осуществления таких колебаний, при этом необходимо обеспечить механическую прочность полотнища и гибких соединений в нем при противоречивом выполнении условия гибкости этого полотнища, зависящего также от внешних условий - температуры, влажности, возможных механических повреждений.A disadvantage of the known method is the mechanism for converting the translational motion of the fluid into oscillatory movements using a flexible panel with transducer elements mounted in it. The presence of a flexible panel requires sufficient space to carry out such vibrations, while it is necessary to ensure the mechanical strength of the panel and the flexible joints in it if the flexibility condition of this panel is contradictory, which also depends on external conditions - temperature, humidity, and possible mechanical damage.

Техническим результатом предложения является преобразование поступательного движения текучей среды в колебательные движения этой текучей среды с последующим преобразованием механических колебательных движений в электрические колебания в твердотельном устройстве без подвижных механических частей для получения электрической энергии.The technical result of the proposal is the conversion of the translational motion of the fluid into the oscillatory movements of this fluid, followed by the conversion of mechanical oscillatory movements into electrical vibrations in a solid-state device without moving mechanical parts to produce electrical energy.

Технический результат достигается тем, что в процессе преобразования механической энергии текучей среды в электрическую энергию поступательно движущуюся текучую среду подают в струйный генератор, преобразуют в нем поступательно движущуюся текучую среду в колебательные движения, на выходе струйного генератора преобразуют колебательные движения текучей среды преобразователем механических воздействий в электрические сигналы, которые затем преобразуют токовым преобразователем в однополярный электрический ток и подают к потребителю.The technical result is achieved by the fact that in the process of converting the mechanical energy of the fluid into electrical energy, a translationally moving fluid is supplied to the jet generator, the translationally moving fluid is converted into oscillatory motions therein, and the oscillatory motions of the fluid are converted at the outlet of the jet generator by a mechanical impact transducer into electrical signals, which are then converted by a current converter into a unipolar electric current and supplied to the consumer .

Реализация предложенного способа пояснена схемой на чертеже.The implementation of the proposed method is illustrated by the diagram in the drawing.

Схема содержит 1 - струйный генератор, 2 и 3 - каналы управления, 4 и 5 - каналы обратной связи, 6 - полость струйного генератора, 7 - преобразователь механических воздействий в электрические сигналы, 8 и 9 - сливные отверстия, 10 и 11 - сливные каналы, 12 - токовый преобразователь, 13 - потребитель электроэнергии, 14 - блок преобразования.The circuit contains 1 - jet generator, 2 and 3 - control channels, 4 and 5 - feedback channels, 6 - cavity of the jet generator, 7 - converter of mechanical effects into electrical signals, 8 and 9 - drain holes, 10 and 11 - drain channels 12 - current converter, 13 - electricity consumer, 14 - conversion unit.

Текучую среду подают навстречу в струйный генератор 1, ориентируя его по отношению к потоку текучей среды, например, с помощью флюгера (на схеме не показан). Под действием попеременных управляющих сигналов по каналам управления 2 и 3, поступающих по каналам 4 и 5 обратной связи, текучая среда совершает колебания в полости 6 струйного генератора, оказывая попеременное воздействие с двух сторон на преобразователь 7. Отработанная текучая среда из струйного генератора сливается наружу через сливные отверстия 8 и 9 по каналам 10 и 11. Электрические импульсы от преобразователя 7 поступают на токовый преобразователь 12 и полученный однополярный ток подают к потребителю электроэнергии 13, например аккумулятору электрической энергии. Струйный генератор 1 с преобразователем 7 и токовым преобразователем 12 образуют блок преобразования 14 механической энергии текучей среды в электрическую энергию, который может быть выполнен в едином твердотельном исполнении.The fluid is fed towards the jet generator 1, orienting it with respect to the fluid flow, for example, using a weather vane (not shown in the diagram). Under the action of alternating control signals through control channels 2 and 3, which are supplied through feedback channels 4 and 5, the fluid oscillates in the cavity 6 of the jet generator, exerting an alternating effect on both sides of the transducer 7. The waste fluid from the jet generator is drained out through drain holes 8 and 9 through channels 10 and 11. Electric pulses from the converter 7 are fed to the current converter 12 and the resulting unipolar current is supplied to the consumer of electricity 13, for example, an accumulator yell electrical energy. The jet generator 1 with the transducer 7 and the current transducer 12 form a unit 14 for converting the mechanical energy of the fluid into electrical energy, which can be performed in a single solid-state design.

Claims (1)

Способ преобразования механической энергии движения текучей среды в электрическую энергию, характеризующийся тем, что в процессе преобразования механической энергии текучей среды в электрическую энергию поступательно движущуюся текучую среду подают в струйный генератор, преобразуют в нем поступательно движущуюся текучую среду в колебательные движения, при этом на выходе струйного генератора преобразуют колебательные движения текучей среды преобразователем механических воздействий в электрические сигналы, которые затем преобразуют токовым преобразователем в однополярный электрический ток и подают к потребителю. A method of converting mechanical energy of fluid motion into electrical energy, characterized in that during the process of converting mechanical energy of a fluid into electrical energy, a translationally moving fluid is supplied to a jet generator, a translationally moving fluid is converted into oscillatory motion therein, while the output of the jet the generator converts the oscillatory motion of the fluid by a mechanical impact transducer into electrical signals, which then transform dissolved in unipolar current converter and an electric current is supplied to the consumer.