实施方案
[0025] 为使本发明的目的、技术方案及优点易于明白了解，下面结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步说明。
[0026] 实施例一：
[0027] 如图1所示，弹性杆涡激振动发电装置，包括机架1、水平弹性杆4和弹性杆发电机组；弹性杆发电机组包括蓄电池2、逆变器3、滑块5、曲柄6、蜗杆7、蜗轮8和发电机9；曲柄6的一端与连杆的一端铰接，另一端与蜗杆7固接；连杆的另一端与滑块5铰接；蜗杆7通过轴承支承在机架1上，并与蜗轮8啮合；蜗轮8固接在发电机9的输入轴上，发电机9通过导线10与蓄电池2连接；逆变器3将蓄电池2的电能转化为标准电压；发电机9、蓄电池2和逆变器3均固定安装于机架1上。水平弹性杆4两端各自与一个弹性杆发电机组的滑块5固接。
[0028] 水平弹性杆4呈长为8m、直径为12mm的圆柱形，材料为橡胶；其中，当自然风以较低速度吹过圆柱形弹性杆时，在水平弹性杆后方形成卡门涡街，雷诺数较低时，会周期性地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，从而在弹性杆上形成周期性的上升力，以此激励弹性杆振动。其中，雷诺数计算式如下：
[0029]
[0030] 式中，雷诺数Re的取值范围为300～2000；U为风速，取值范围为1.5～3m/s；v为空气的运动粘度，取为14.8×106m2/s。因此，水平弹性杆4的直径D可根据雷诺数计算式推导得到，这里取为12mm。
[0031] 而漩涡脱落的主导频率fs：
[0032]
[0033] 式中，S为斯特劳哈尔数，在雷诺数较低时取为0.21。
[0034] 水平弹性杆的固有频率f0：
[0035]
[0036] 式中，m为水平弹性杆的质量；k为水平弹性杆的劲度系数，与水平弹性杆的材料、长度、直径等因素有关。
[0037] 当fs接近f0时，系统会发生共振，此时水平弹性杆的振幅显著增大，激励的能量达到最大。然后通过曲柄滑块机构将水平弹性杆4的运动转化为曲柄6的转动，曲柄带动蜗杆7旋转，通过蜗轮蜗杆带动发电机9转动；发电机通过导线10将电能储存在蓄电池2中，逆变器3将电能转化为标准电压，可直接供用户使用。水平弹性杆4可以充分利用水平和垂直两个方向的风能，提高了对风能的利用率和发电效率。
[0038] 其中，在滑块5上涂抹粘合剂，对水平弹性杆端部进行硫化处理，实现两者的固定连接。
[0039] 其中，蜗杆7与蜗轮8的交错角为90°。
[0040] 实施例二：
[0041] 结构示意图如图2所示，与实施例一的区别在于水平弹性杆一端连接一个弹性杆发电机组的滑块，另一端与长度调节器11连接；长度调节器11与可移动支架12固接；可移动支架12与机架构成滑动副。其中，水平弹性杆的固有频率为：
[0042]
[0043] 通过长度调节器可以改变水平弹性杆的作用长度，以此改变水平弹性杆的质量m和劲度系数k，从而改变其固有频率，使得在不同风速情况下，都能产生合适的风力发电条件，其余部分与实施例一相同。
[0044] 以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本领域的技术人员应当了解，上述实施例和说明书只是描述本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本发明的范围由所附权利要求书限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
