发明提供了一种立柱式流致振动俘能装置，振子的弹性部分和基座刚性连接，振子和基座组成密封的空间，中性磁柱位于密封的空间内，中性磁柱的中心支撑杆和基座的中心连接，且中心支撑杆始终保持基座垂直，中心支撑杆上设置有多个串联的磁极，相邻的磁极之间通过连接块连接，相邻的磁极之间磁力线方向相反，振子内壁沿磁柱环状布置多条切割导线，切割导线连接传输导线的一端，传输导线的另一端连接设置在基座内的蓄电池中。本发明提能够利用波浪与结构物的相互作用，即涡激振动实现为海洋海工建筑的设备运作提供电能，同时能够避免波浪对海工建筑的直接作用，起到扰流及防护的作用。
1.一种立柱式流致振动俘能装置，其特征在于：包括基座（1‑1）、振子（1‑2）、中心磁柱（1‑3）和能量转换装置，所述振子（1‑2）包括弹性部件（1‑2‑1）和主体部分（1‑2‑2），所述的弹性部件（1‑2‑1）和基座（1‑1）刚性连接，所述振子（1‑2）和基座（1‑1）组成密封的空间，所述的中心磁柱（1‑3）位于所述密封的空间内，所述中心磁柱（1‑3）包括中心支撑杆（2‑1），所述中心支撑杆（2‑1）和基座（1‑1）的中心连接，且中心支撑杆（2‑1）始终保持基座（1‑1）垂直，所述中心支撑杆（2‑1）上设置有多个串联的磁极，所述每个磁极包括永磁体（2‑2），所述的每个永磁体（2‑2）套在所述中心支撑杆（2‑1）上，每个所述永磁体（2‑2）都绕有充磁线圈（2‑3），每个所述永磁体（2‑2）的上方设有引磁片（2‑5），相邻的所述磁极之间通过连接块（2‑4）连接，相邻的所述磁极之间磁力线方向相反，所述振子（1‑2）内壁沿磁柱环状布置多条切割导线（3‑1），所述切割导线（3‑1）连接传输导线（3‑2）的一端，所述传输导线（3‑2）的另一端连接设置在基座（1‑1）内的蓄电池中，每条切割导线（3‑1）从上到下分为多段，段数和所述磁极的数量相同，每段切割导线（3‑1）所处的高度对应和一个磁极所处的高度相同，每段切割导线（3‑1）都和传输导线（3‑2）连接。
2.如权利要求1所述的立柱式流致振动俘能装置，其特征在于：所述基座（1‑1）采用铸铁材料。
3.如权利要求1所述的立柱式流致振动俘能装置，其特征在于：所述的振子（1‑2）为下窄上宽成球棒状。
4.如权利要求1所述的立柱式流致振动俘能装置，其特征在于：所述振子（1‑2）的弹性部件（1‑2‑1）的材质为弹簧钢。
5.如权利要求1所述的立柱式流致振动俘能装置，其特征在于：所述的切割导线（3‑1）有6条。
6.如权利要求1‑5任一权利要求所述的立柱式流致振动俘能装置，其特征在于：所述的多条切割导线（3‑1）均匀的分布在所述振子（1‑2）的内壁上。
立柱式流致振动俘能装置
技术领域
[0001] 本发明属于海洋波浪能的转化利用技术领域，涉及一种立柱式流致振动俘能装置。
背景技术
[0002] 在工业化、信息化的时代浪潮推动下，各国对能源的需求与日俱增，而陆地不可再生能源日渐衰竭及可再生能源面临短缺等问题，致使各国将目光投向富硕的深海。
[0003] 波浪能以机械能形式出现，具有能量密度高、储量大、分布广等优点，备受各国研究人员的青睐。同时，波浪能也是海洋中最不稳定，具有季节性、周期性、分散性及破坏性。
利用波浪能的同时，对海洋结构物的保护也尤为重要。
[0004] 从流体角度分析，任何非流线型物体，在一定的恒定流速下，都会在物体两侧交替地产生脱离结构物表面的旋涡，同时物体产生周期性振动，这种流体与结构物间的相互作
用称为涡激振动。数十年来，研究人员及工程师认为涡激振动为一种有害现象，当流体流过
结构物形成流场的涡泄频率与结构物的固有频率相近时，则会引起共振，当振幅大到一定
频率会引起结构物的破坏。
发明内容
[0005] 1、 所要解决的技术问题：
[0006] 现有涡激振动为一种有害现象，当流体流过结构物形成流场的涡泄频率与结构物的固有频率相近时，则会引起共振，当振幅大到一定频率会引起结构物的破坏。
[0007] 2、 技术方案：
[0008] 为了解决以上问题，本发明提供了一种立柱式流致振动俘能装置，包括基座、振子、中心磁柱，所述振子包括弹性部件和主体部分，所述的弹性部分和基座刚性连接，所述
振子和基座组成密封的空间，所述的中性磁柱位于所述密封的空间内，所述中性磁柱包括
中心支撑杆，所述中心支撑杆和基座的中心连接，且中心支撑杆始终保持基座垂直，所述中
心支撑杆上设置有多个串联的磁极，所述每个磁极包括永磁体、所述的每个永磁体套在所
述中心支撑杆上，每个所述永磁体都绕有充磁线圈，每个所述永磁体的上方设有引磁片，相
邻的所述磁极之间通过连接块连接，相邻的所述磁极之间磁力线方向相反，所述振子内壁
沿磁柱环状布置多条切割导线，所述切割导线连接传输导线的一端，所述传输导线的另一
端连接设置在基座内的蓄电池中。
[0009] 所述基座采用铸铁材料。
[0010] 所述的振子为下窄上宽成球棒状。
[0011] 所述振子的弹性部件的材质为弹簧钢。
[0012] 所述的切割导线有6条。
[0013] 每条切割导线从上到下分为多段，所述段数和所述磁极的数量相同，每段切割导线所处的高度对应和一个磁极所处的高度相同，每段切割导线都和传输导线连接。
[0014] 所述的多条切割导线均匀的分布在所述振子的内壁上。
[0015] 3、 有益效果：
[0016] 本发明提供的立柱式流致振动俘能装置能够利用波浪与结构物的相互作用，即涡激振动，及能量转换装置，实现为海洋海工建筑的设备运作提供电能，同时能够避免波浪对
海工建筑的直接作用，起到扰流及防护的作用。
附图说明
[0017] 图1为总体示意图。
[0018] 图2为总体结构剖视图。
[0019] 图3为中心磁柱结构图。
[0020] 图4为能量转换结构图。
[0021] 图5为多段式切割导线图。
具体实施方式
[0022] 下面通过附图来实施例来对本发明进行详细说明。
[0023] 如图1所示，一种立柱式流致振动俘能装置，包括基座1‑1、振子1‑2，所述振子1‑2包括弹性部件1‑2‑1和主体部分1‑2‑2，所述的弹性部分1‑2‑1和基座1‑1刚性连接，所述振
子1‑2和基座1‑1组成密封的空间。
[0024] 所述基座1‑1用于使本装置能够牢固地固定于流场，不发生位移偏差。所以本发明中基座1‑1采用铸铁材料，降低重心，提高稳定性。
[0025] 所述振子1‑2的弹性部件1‑2‑1的材质为弹簧钢，弹簧钢具有弹性大、不易发生形变和疲劳破坏，且能使得振子在交变应力作用下立即有效复位。
[0026] 如图2和图3所示，所述的中性磁柱1‑3位于所述密封的空间内，所述中性磁柱1‑3包括中心支撑杆2‑1，所述中心支撑杆2‑1和基座1‑1的中心连接，且中心支撑杆2‑1始终保
持基座1‑1垂直，所述中心支撑杆2‑1上设置有多个串联的磁极。
[0027] 所述每个磁极包括永磁体2‑2、所述的每个永磁体2‑2套在所述中心支撑杆2‑1上，每个所述永磁体2‑2都绕有充磁线圈2‑3，每个所述永磁体2‑2的上方设有引磁片2‑5，相邻
的所述磁极之间通过连接块2‑4连接，相邻的所述磁极之间磁力线方向相反，所述振子1‑2
内壁沿磁柱环状布置多条切割导线3‑1，所述切割导线3‑1连接传输导线3‑2的一端，所述传
输导线3‑2的另一端连接设置在基座1‑1内的蓄电池中。
[0028] 本发明装置受到任意一方向的来流作用时，振子1‑2弹性支柱便发生弹性形变，振子1‑2及内部切割导线3‑1一起产生涡激振动，作摇摆运动。在涡激振动产生的同时，切割导
线3‑1切割内部的中心磁柱1‑3中的磁感线，在多条切割导线切割磁感线上产生感应电流，
并通过传输导线3‑2输入到基座1‑1中的蓄电池中。
[0029] 所述的振子1‑2为下窄上宽成球棒状，此非流线型结构便于周期性的涡激振动的产生。
[0030] 每条切割导线3‑1从上到下分为多段，所述段数和所述磁极的数量相同，每段切割导线3‑1所处的高度对应和一个磁极所处的高度相同，每段切割导线3‑1都和传输导线3‑2
连接。
[0031] 每条所述切割导线3‑1采用多段式，便于有效矢量电流的输出，若采用环形切割导线，则左右两侧产生的感应电流相互抵消，且在上下感应电动势最大的点无法输出有效电
流。采用多段式切割导线，在每一分段两端都有传输导线进行有效电流的输出，且相同弧段
的切割导线并联。
实施例
[0032] 如图5所示， 6条切割导线3‑1，6条导线均匀的布置在1‑2振子内部，对称沿磁柱环状布置，6条切割导线3‑1依次为第一切割导线5‑1、第二切割导线5‑2、第三切割导线5‑3、第
四切割导线5‑4、第五切割导线5‑5、第六切割导线5‑6。
[0033] 所述磁极为5个，每条切割导线3‑1分为5段，在振子1‑2受到任意一方向的来流作用时，振子1‑2的弹性部分1‑2‑1便发生弹性形变，振子1‑2和内部每段切割导线3‑1一起产
生涡激振动，作摇摆运动。在涡激振动产生的同时每段切割导线3‑1与所述高度相同的磁极
形成一个发电机构，每段导线切割都磁场形成感应电流。经对应的传输导线3‑2汇聚到基座
1‑1的蓄电池中。
[0034] 综上所述，本发明结构简单，运动可控，能适应复杂海况；能适应多种流场，多角度、全方位、清洁发电；所占空间小、能量转换率高、可以不同角度安装。
[0035] 虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保
护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
