2010年4月20日 星期二

大水蛇波浪發電機! Giant rubber snake wave power

怎麼有效的利用再生能源一直會是人類要面對的問題. 除了風力跟水力以外, 也越來越多的研究關注在波浪的發電. 這影片介紹一種很奇妙的大水蛇裝置, 可能可以有效的利用波浪來發電. 裝置就是一個像大水蛇的橡皮管, 前段半固定在接近海面的地方, 後端掛著發電機. 整體貼近在海面上, 當有波浪在大水蛇上面經過的時, 就會帶動一團水從前端傳到後端, 帶動發電機發電. 基本的原理就是利用橡皮管的彈性跟波浪傳播時壓力波, 讓橡皮管的彈性反應正好跟波速可以配合, 一口一口把水往後傳. 目前已經在波浪實驗槽驗證過可行. 這種裝置因為簡單或許能應付長時間的海洋環境, 在未來提供另一種能源的來源.

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http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%B5%B7%E6%B5%AA
海浪是發生在海洋表面上的表面波,亦即沿著水與空氣界面間傳行的一種波動,屬於重力波的一種類型。當風吹起時,風所帶來的壓力及摩擦力對海洋表面的平衡態產生擾動,一些能量自風轉移到水上。水能夠自風得到能量是因為兩者間的摩擦力,使得表面粒子以橢圓式運動移動著,這種橢圓式運動是縱波(往覆運動)與橫波(上下運動)所合成。

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http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E5%BC%B9%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AE%BA
固體力學是力學中研究固體機械性質的學科,連續介質力學組成部分之一,主要研究固體介質在外力,溫度和形變的作用下的表現,是連續介質力學的一個分支。一般包括材料力學、彈性力學、塑性力學等部分。固體力學廣泛的應用張量來描述應力,應變和它們之間的關係。
在固體力學中,線性材料模型的應用是最為廣泛的,但是很多材料是具有非線性特性的,隨著新材料的應用和原有材料達到它們應用的極限,非線性模型的應用愈加廣泛。
1. 彈性- 當應力被移除後,材料恢復到變形前的狀態。線性彈性材料的形變與外加的載荷成正比,此關係可以用線性彈性方程,例如胡克定律,表示出來。
2. 黏彈性- 材料不僅具有彈性,而且具有摩擦。當應力被移除後,一部分功被用於摩擦效應而被轉化成熱能,這一過程可用應力應變曲線表示。
3. 塑性- 如果施加的應力小於實際的結果,材料便呈現塑性,不能恢復到初始狀態。也就是說屈服之後的形變是永久性的。

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http://zh.wikipedia.org/zh-hk/%E5%8F%91%E7%94%B5%E6%9C%BA
發電機是把動能或及其它形式的能量轉化成電能的裝置。一般的發電機是通過發動機先將各類一次能源蘊藏的能量轉換為機械能,然後通過發電機轉換為電能,經輸電、配電網絡送往各種用電場合。
發電機與電動機原理基本一樣,而在能量轉化的方向不同。
由於一次能源形態的不同,可以製成不同的發電機。
* 利用水利資源和水輪機配合,可以製成水輪發電機;由於水庫容量和水頭落差高低不同,可以製成容量和轉速各異的水輪發電機。
* 利用煤、石油等資源,和鍋爐,渦輪蒸汽機配合,可以製成汽輪發電機,這種發電機多為高速電機(3000rpm)。
* 此外還有利用風能、原子能、地熱、潮汐等能量的各類發電機。
此外,由於發電機工作原理不同又分作直流發電機,異步發電機和同步發電機。目前在廣泛使用的大型發電機都是同步發電機。

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