Fluent應(yīng)用：世界上最小的“水力發(fā)電廠”BlueFreedom移動電源

2016-09-21 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

對于戶外愛好者來說,手機沒電可能是最大的煩惱之一,不管是戶外騎行、遠足還是露營,移動電源都成為了標(biāo)配設(shè)備?？墒侨绻苿与娫匆矝]電了呢?一些廠商打出了太陽能的噱頭,推出了太陽能充電的移動電源,但是其充電速度遠遠跟不上手機的放電速度,實際使用體驗難以使人滿意。
而這款在眾籌平臺Kickstarter上亮相的Blue Freedom,可以說是世界上最小最輕的“水力發(fā)電廠”。殼體外徑僅有20厘米,高度僅有5厘米,單人就能夠隨身攜帶。將它放在一定速度的水流當(dāng)中,它就能夠?qū)⑺臋C械能轉(zhuǎn)化為電能,并且儲存在自帶的電池內(nèi),相當(dāng)于一個可以用水力發(fā)電的移動電源。相對于戶外火力發(fā)電設(shè)備,Blue Freedom更加環(huán)保,它在流動水中1小時轉(zhuǎn)化的電量,就能夠支撐通常智能手機10小時續(xù)航。
像所有移動電源一樣,Blue Freedom提供了USB接口,所以支持向大部分?jǐn)?shù)碼設(shè)備充電,包括智能手機、平板電腦、數(shù)碼相機、MP3播放器、導(dǎo)航設(shè)備等,一個1A和一個2A的USB輸出口可以同時為2臺設(shè)備快速供電。結(jié)構(gòu)方面,Blue Freedom包括渦輪、電池、殼體、驅(qū)動軸等部分。工作時,渦輪伸入水中,受水流沖刷而旋轉(zhuǎn),繼而帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動,驅(qū)動軸另一端的發(fā)電機再將機械能轉(zhuǎn)化為電能儲存在內(nèi)部的鋰聚合物電池當(dāng)中,電池容量為5000mAh,足以充滿大部分智能手機。Blue Freedom的發(fā)電機功率為5W,輸出電壓為5V,最長工作時間為4小時,所以需要注意不可長時間連續(xù)使用。
Blue Freedom為戶外而設(shè)計,所以在嚴(yán)苛的環(huán)境下也能正常工作,工作最高海拔為5000米,溫度范圍為5攝氏度到40攝氏度,濕度范圍則是5%到95%?，F(xiàn)在Blue Freedom在美國眾籌網(wǎng)站Kickstarter上籌資,最低199美元可以獲得一個成品。

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6DOF UDF說明

在FLUENT中利用6DOF是需要定義UDF宏的。該宏的定義形式如下:

DEFINE_SDOF_PROPERTIES(name, properties, dt ,time ,dtime)

函數(shù)中:

Name:宏名稱

Real *properties:存儲6DOF屬性的數(shù)組

Dynamic_Thread *dt:存儲制定的動網(wǎng)格屬性

Real time:當(dāng)前時間

Real dtime:時間步長

該UDF宏沒有返回值。用戶需要定義的變變量為name、properties、dt、dtime。

在利用該UDF宏的過程中,需要注意的是properties數(shù)組,其包含多種屬性:

SDOF_MASS //質(zhì)量,定義方式如properties[SDOF_MASS]=7.0定義質(zhì)量7kg

SDOF_IXX,SDOF_IYY,SOF_IZZ,//X、Y、Z方向慣性矩

SDOF_IXY,SDOF_IXZ,SDOF_IYZ,//慣性積

SDOF_LOAD_LOCAL,//布爾值,FALSE為全局坐標(biāo)系,TRUE為體坐標(biāo)系(局部坐標(biāo)系),默認(rèn)為FALSE

SDOF_LOAD_F_X,SDOF_LOAD_F_Y,SDOF_LOAD_F_Z,//X,Y,Z方向外力

SDOF_LOAD_M_X,SDOF_LOAD_M_Y,SDOF_LOAD_M_Z,//分別為X,Y,Z方向外力矩

SDOF_ZERO_TRANS_X,SDOF_ZERO_TRANS_Y,SDOF_ZERO_TRANS_Z,//布爾值,TRUE表示該方向位移為0,默認(rèn)為FALSE

SDOF_ZERO_ROT_X,SDOF_ZERO_ROT_Y,SDOF_ZERO_ROT_Z,//布爾值,TRUE表示該方向旋轉(zhuǎn)自由度為0,默認(rèn)值為FALSE

SDOF_SYMMETRY_X,SDOF_SYMMETRY_Y,SDOF_SYMMETRY_Z,//指定半模型的對稱軸法向向量。在半模型運動時使用。

上面的變換變量可以應(yīng)付絕大多數(shù)問題,然而在FLUENT中,用戶還可以自定義變換變量,這也是通過6DOF屬性變量實現(xiàn),這些變量包括:

SDOF_CUSTOM_TRANS,//布爾值,TRUE表示使用自定義變換變量,FALUSE表示不使用

SDOF_CTRANS_11,SDOF_CTRANS_12,SDOF_CTRANS_13,SDOF_CTRANS_21,SDOF_CTRANS_22,SDOF_CTRANS_23,SDOF_CTRANS_31,SDOF_CTRANS_32,SDOF_CTRANS_33,//坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變量

SDOF_DTRANS_11,SDOF_DTRANS_12,SDOF_DTRANS_13,SDOF_DTRANS_21,SDOF_DTRANS_22,SDOF_DTRANS_23,SDOF_DTRANS_31,SDOF_DTRANS_32,SDOF_DTRANS_33,//衍生旋轉(zhuǎn)矩陣

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