Fluent應用：世界上最小的“水力發電廠”BlueFreedom移動電源

2016-09-21  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

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配設備。可是如果移動電源也沒電了呢?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中,它就能夠將水的機械能轉化為電能,并且儲存在自帶的電池內,相當于一個可以用水力發電的移動電源。相對于戶外火力發電設備,Blue Freedom更加環保,它在流動水中1小時轉化的電量,就能夠支撐通常智能手機10小時續航。
  像所有移動電源一樣,Blue Freedom提供了USB接口,所以支持向大部分數碼設備充電,包括智能手機、平板電腦、數碼相機、MP3播放器、導航設備等,一個1A和一個2A的USB輸出口可以同時為2臺設備快速供電。結構方面,Blue Freedom包括渦輪、電池、殼體、驅動軸等部分。工作時,渦輪伸入水中,受水流沖刷而旋轉,繼而帶動驅動軸轉動,驅動軸另一端的發電機再將機械能轉化為電能儲存在內部的鋰聚合物電池當中,電池容量為5000mAh,足以充滿大部分智能手機。Blue Freedom的發電機功率為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使用。
  Blue Freedom為戶外而設計,所以在嚴苛的環境下也能正常工作,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%。現在Blue Freedom在美國眾籌網站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)

函數中:

Name:宏名稱

Real *properties:存儲6DOF屬性的數組

Dynamic_Thread *dt:存儲制定的動網格屬性

Real time:當前時間

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數組,其包含多種屬性:

SDOF_MASS //質量,定義方式如properties[SDOF_MASS]=7.0定義質量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為全局坐標系,TRUE為體坐標系(局部坐標系),默認為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表示該方向旋轉自由度為0,默認值為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付絕大多數問題,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,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,//坐標旋轉變量

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,//衍生旋轉矩陣

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