CN113258828A - 新能源负氧离子发电装置及发电方法 - Google Patents

新能源负氧离子发电装置及发电方法 Download PDF

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CN113258828A
CN113258828A CN202110454099.2A CN202110454099A CN113258828A CN 113258828 A CN113258828 A CN 113258828A CN 202110454099 A CN202110454099 A CN 202110454099A CN 113258828 A CN113258828 A CN 113258828A
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negative oxygen
pipe
oxygen ion
oxygen ions
advection
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杨凌
佟金轩
王芳
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Northeastern University China
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    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

本申请公开了一种新能源负氧离子发电装置及发电方法,涉及能源化工领域,新能源负氧离子发电装置包括:渐缩喷管、平流管;渐缩喷管为喇叭形通孔结构,包括负氧离子导入端口和负氧离子导出端口,渐缩喷管用于通过负氧离子导入端口导入负氧离子,在渐缩喷管管腔内对负氧离子进行加速处理,在加速达到预设速度阈值后,利用负氧离子导出端口导出负氧离子;平流管为管状结构,平流管管腔内设置有磁性部件和金属电极片,平流管用于在管腔内传导负氧离子导出端口导出的负氧离子,并利用磁性部件对负氧离子进行偏转处理,在金属电极片处形成电压。本申请适用于利用负氧离子进行电能的有效转化,节省电能运输成本和养护成本,减少不可再生能源的消耗量。

Description

新能源负氧离子发电装置及发电方法
技术领域
本申请涉及能源化工领域,尤其涉及到一种新能源负氧离子发电装置及发电方法。
背景技术
新能源又称非常规能源,指传统能源之外的各种能源形式,一般为在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
经研究发现,空气中负氧离子产生主要是通过植物的光电效应释放芬多精促进空气电解,因此,可将负氧离子作为发电的新能源,利用空气中的负氧离子作为新能源发电其实是间接利用太阳能,这是一种清洁的绿色能源,在部分场合中代替大型发电站产生的电能,有助于节省电能运输成本和养护成本,减少当下不可再生能源的消耗量。目前对于新能源负氧离子的能源转化并没有成熟的解决方案,导致发电效果较差、不具有实用性。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种新能源负氧离子发电装置及发电方法,主要目的在于提供一种新能源负氧离子进行电能有效转化的解决方案,有助于节省电能运输成本和养护成本,减少当下不可再生能源的消耗量。
根据本申请的一方面,提供了一种新能源负氧离子发电装置,该发电装置包括:渐缩喷管、平流管;
所述渐缩喷管为喇叭形通孔结构,包括负氧离子导入端口和负氧离子导出端口,所述渐缩喷管用于通过所述负氧离子导入端口导入负氧离子,在所述渐缩喷管管腔内对所述负氧离子进行加速处理,在加速达到预设速度阈值后,利用所述负氧离子导出端口导出所述负氧离子;
所述平流管为管状结构,所述平流管管腔内设置有磁性部件和金属电极片,所述平流管用于在管腔内传导所述负氧离子导出端口导出的负氧离子,并利用所述磁性部件对所述负氧离子进行偏转处理,在所述金属电极片处形成电压。
可选地,所述氧离子导出端口直径和所述平流管的直径尺寸匹配,所述氧离子导出端口和所述平流管之间建立可拆卸连接。
可选地,所述磁性部件设置于所述平流管管腔内壁或外壁的第一侧面和第二侧面,所述第一侧面和所述第二侧面为所述平流管管腔内的两个平行面。
可选地,所述金属电极片设置于所述平流管管腔内壁的第三侧面和第四侧面,所述第三侧面和所述第四侧面在所述平流管管腔内平行设置,所述第三侧面和所述第四侧面与所述第一侧面和所述第二侧面垂直。
可选地,该发电装置还包括:储能模块;
所述储能模块与所述平流管管腔内设置的金属电极片连接,用于存储所述金属电极片两端产生的电能。
根据本申请的另一个方面,提供了一种应用上述新能源负氧离子发电装置的发电方法,该方法包括:
将负氧离子通过负氧离子导入端口导入发电装置,并利用渐缩喷管1对所述负氧离子进行加速处理;
利用负氧离子导出端口将加速处理后的负氧离子导入平流管,在所述平流管内执行所述负氧离子电能的转化。
可选地,所述利用渐缩喷管1对所述负氧离子进行加速处理,具体包括:
基于渐缩喷管1的流量方程对所述负氧离子进行加速处理;
所述渐缩喷管1的流量方程的公式特征描述为:
Figure BDA0003039871180000021
其中,V1为负氧离子导入端口处负氧离子的第一流动速度,V2为负氧离子导出端口处负氧离子的第二流动速度,A1为所述负氧离子导入端口的第一横截面积,A2为负氧离子导出端口的第二横截面积。
可选地,所述利用负氧离子导出端口将加速处理后的负氧离子导入平流管,在所述平流管内实现所述负氧离子电能的转化,具体包括:
将所述第二流动速度下的负氧离子导入平流管,利用所述平流管管腔内壁或外壁设置的磁性部件对所述负氧离子进行偏转处理,以便在所述平流管2内设置的金属电极片处形成电压,在所述平流管内形成电场。
可选地,所述平流管内发电电压的公式特征描述为:
U=BVd
其中,U为金属电极片两端形成的电压,B是平流管内的磁感应强度,V为平流管内负氧离子的流动速度,d代表两个金属电极片之间的距离;
所述平流管内发电电功率的公式特征描述为:
P=σv2B2(1-k)kV
其中,P为平流管内发电电功率,σ为空气中的电导率,v为平流管内负氧离子的流动速度,B代表平流管内的磁感应强度,k代表负载系数,V代表两个金属电极片间的体积。
可选地,所述方法还包括,将转化的电能通过外接电导线存储至与金属电极片连接的储能模块中。
与现有技术相比,本申请的有益效果在于:
本申请通过构建包含渐缩喷管和平流管的新能源负氧离子发电装置,可将负氧离子的带电特性与磁流体发电技术相结合,基于新能源负氧离子发电装置实现对负氧离子电能的转换。具体的,可利用渐缩喷管对俘获的负氧离子进行加速处理,利用平流管对加速处理后的负氧离子进行偏转处理,通过在偏转后,进一步在平流管中产生电压,在平流管管道内形成电场,而后进来的负氧离子所受的洛伦兹力和电场力会达到平衡,会使装置产生稳定的电压。本申请中的技术方案,通过将负氧离子的带电特性与磁流体发电技术相结合,可利用空气中的负氧离子作为新能源发电,负氧离子作为一种清洁的绿色能源,能够在部分场合中代替大型发电站产生的电能,有助于节省电能运输成本和养护成本,减少当下不可再生能源的消耗量。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本申请的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本地发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本申请实施例提供的一种新能源负氧离子发电装置的俯视图;
图2示出了本申请实施例提供的一种新能源负氧离子发电装置的侧视图;
图3示出了本申请实施例提供的一种新能源负氧离子发电装置的左视图;
图4示出了本申请实施例提供的另一种新能源负氧离子发电装置的侧视图;
图5示出了本申请实施例提供的一种缓冲转换电路的电路结构示意图;
图6示出了本申请实施例提供的一种新能源负氧离子发电方法的流程示意图。
图中:
1-渐缩喷管,11-负氧离子导入端口,12-负氧离子导出端口;
2-平流管,21-磁性部件,22-金属电极片;
3-储能模块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请的优选实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以下结合附图对本申请的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的一种新能源负氧离子发电装置,参见图1至图3所示,具体可包括:渐缩喷管1、平流管2;渐缩喷管1为喇叭形通孔结构,包括负氧离子导入端口11和负氧离子导出端口12,渐缩喷管1用于通过负氧离子导入端口11导入负氧离子,在渐缩喷管1管腔内对负氧离子进行加速处理,在加速达到预设速度阈值后,利用负氧离子导出端口12导出负氧离子;平流管2为管状结构,平流管2管腔内设置有磁性部件21和金属电极片22,平流管2用于在管腔内传导负氧离子导出端口12导出的负氧离子,并利用磁性部件21对负氧离子进行偏转处理,在金属电极片22处形成电压。
其中,氧离子导出端口12直径和平流管2的直径尺寸匹配,氧离子导出端口12和平流管2之间建立可拆卸连接。建立可拆卸连接的作用在于可方便对渐缩喷管1、平流管2的拆卸,以便后续进行清洗或更换操作。需要说明的是,负氧离子导出端口12与平流管的横截面可为长方形也可为圆形,在本实施例中,以负氧离子导出端口12与平流管的横截面为圆形为例对本申请进行说明,但并不代表对本方案中的实现方式进行具体的限定。
参见图3所示,磁性部件21设置于平流管2管腔内壁或外壁的第一侧面和第二侧面,第一侧面和第二侧面为平流管2管腔内的两个平行面。其中,磁性部件21为能够产生磁场的元件,例如可为永磁体等,通过磁性部件21能够对传导的负氧离子产生洛伦兹力,从而控制负氧离子产生偏转,并产生电压、形成电场。在具体的应用场景中,第一侧面和第二侧面可分别对应平流管2与渐缩喷管1安装时的上顶面和下底面。
相应的,如图3所示,金属电极片22可设置于平流管2管腔内壁的第三侧面和第四侧面,第三侧面和第四侧面在平流管2管腔内平行设置,第三侧面和第四侧面与第一侧面和第二侧面垂直。其中,金属电极片22为电导率小、无毒的金属,考虑到实际运用中考的安全性和经济性(包括成本和养护),可选择成本较低且电导率较小的铝制电极片、铁质电极片、铜制电极片等,在本实施例中以延展性较强的铝制电极片进行说明,但对金属电极片22的材质不做具体限定。
在具体的应用场景中,第三侧面和第四侧面可在平流管2管腔内平行设置,第三侧面和第四侧面与第一侧面和第二侧面垂直,当第一侧面和第二侧面分别对应平流管2与渐缩喷管1安装时的上顶面和下底面时,第三侧面和第四侧面可分别对应平流管2的左侧壁和右侧壁,在具体的应用场景中,应保证平流管2对应的第一侧面和第二侧面相互平行,第三侧面和第四侧面相互平行,且第一侧面和第二侧面分别与第三侧面和第四侧面垂直设置,各个侧面对应在平流管2管腔内的具体设置方位,在此不进行具体的限定。当第一侧面和第二侧面可分别对应平流管2与渐缩喷管1安装时的上顶面和下底面,且第三侧面和第四侧面可分别对应平流管2的左侧壁和右侧壁时,根据霍尔效应:当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这个电势差也被称为霍尔电势差,即在本申请中,可产生由上至下的电势差。根据霍尔效应左手定则判断规则,可判断出第三侧面和第四侧面分别对应电压的正极和负极。
需要说明的是,在具体的应用场景中,如图1至3所示,新能源负氧离子发电装置可仅包括一个渐缩喷管1和一个平流管2,渐缩喷管1的负氧离子导出端口12与平流管2的任意一端建立可拆卸连接,通过渐缩喷管1对负氧离子的加速处理,以及平流管2对负氧离子的偏转处理,形成金属电极片22之间的稳定电压。作为另一种可选方式,为了保证能够从多个方位实现对负氧离子的加速处理,如图4所示,新能源负氧离子发电装置可包括两个渐缩喷管1和一个平流管2,两个渐缩喷管1的负氧离子导出端口12分别与平流管2的其中一端建立可拆卸连接,通过其中任意一个渐缩喷管1对负氧离子的加速处理,以及平流管2对负氧离子的偏转处理,形成金属电极片22之间的稳定电压。
对于本申请中的新能源负氧离子发电装置,可适合放置于绿色植被茂密、空气湿度高、年降水天数多的环境,在这种环境下含有丰富的负氧离子,这些负氧离子通过特制的渐缩喷管可以产生电能,回收到储能装置里,从而可以为地区附近的照明、蚊虫消杀等小型发电设备提供所需的电能。在具体的应用场景中,例如在植被茂密的丛林中,或是靠近瀑布的地方,空气中一般带有丰富的负氧离子。昼夜的温差会产生气压的变化,以及修建在峡谷、高铁附近的地理条件会产生高速运动的气流,气流带动负氧离子进入新能源发电装置中的渐缩喷管1,因为渐缩喷管1的构造作用可实现对负氧离子的加速,最终在与平流管2衔接处达到最大的速度。由于平流管2的结构是管道内截面积相等,根据流量处处相等以及密度不变的原理,平流管2内流速处处相等,气流中的负氧离子受到平流管2上设置的磁性部件21所产生磁场的洛伦兹力,偏转在平流管2管腔内的两侧金属电极片22上形成电压,进一步在平流管2管腔内形成电场。而后进来的负氧离子所受的洛伦兹力和电场力会达到平衡,进而保证新能源负氧离子发电装置能够产生稳定的电压。
在具体的应用场景中,为了能够实现对负氧离子所产生电能的存储应用,该装置还可包括储能模块3,储能模块3与平流管2管腔内设置的金属电极片22连接,用于存储金属电极片22两端产生的电能。对于本实施例,储能模块3可包括如图5所示的缓冲转换电路和千伏变压器。其中缓冲转换电路拟采用效率较高的+RC-π滤波电路,暂态储能电路拟采用贴片电容和贴片电感实现对电能的暂时储存。其中,为保证电能存储的安全性,电池的化学成分可采用安全性能、质量保障较高的磷酸铁锂(LFP)。并且采用变压器进行降压对电池进行充电。储能装置中电池以外需要考虑的问题:a、热管理系统;锂电池的充放电的环境温度恒定,保证锂离子电池工作状态良好。b、防火和灭火技术,防止意外的发生。在图5中,电容C1、C2负责滤掉电流中的交流电,电阻R,RL为保护电阻,之后用千伏变压器降压,之后输出电压接入电池中对能量进行储存。
本申请提供的一种应用新能源负氧离子发电装置的发电方法,参见图6所示,包括如下步骤:
101、将负氧离子通过负氧离子导入端口导入发电装置,并利用渐缩喷管对负氧离子进行加速处理。
参见图1所示,渐缩喷管1类似于“喇叭形”,根据任意截面流量处处相等的原理,渐缩管满足如下方程:
Figure BDA0003039871180000081
其中,ρ为流体密度,V为流动速度、A为横截面积。由于速度难以达到0.3Ma,因此一般认为流动的空气属于不可压缩流体,流体密度不变,流量方程满足横截面积乘以流动速度等于定值。在本申请中,渐缩喷管1就是将截面面积逐渐缩短,以提高负氧离子的流动速度,将渐缩喷管1设置为喇叭形通孔结构,可方便对负氧离子的收集,使大量的负氧离子能够进入渐缩喷管1内进行加速处理操作,进一步实现对电能的快速转化。
在本实施例中,在并利用渐缩喷管1对负氧离子进行加速处理时,具体可基于渐缩喷管1的流量方程对负氧离子进行加速处理,即在负氧离子在渐缩喷管1的传导过程中,由于渐缩喷管1的横截面逐渐缩小,故可使流动速度逐渐增大,并在横截面最小的负氧离子导出端口12处达到流动速度最大值。
基于上述分析,可确定渐缩喷管1的流量方程的公式特征描述为:
Figure BDA0003039871180000082
其中,V1为负氧离子导入端口11处负氧离子的第一流动速度,V2为负氧离子导出端口12处负氧离子的第二流动速度,A1为负氧离子导入端口11的第一横截面积,A2为负氧离子导出端口12的第二横截面积。
102、利用负氧离子导出端口将加速处理后的负氧离子导入平流管,在平流管内执行负氧离子电能的转化。
在具体的应用场景中,由于氧离子导出端口12和平流管2之间是可拆卸连接的,且平流管的结构是管道内截面积相等,根据流量处处相等以及密度不变的原理,平流管内流速处处相等,故加速处理后的负氧离子可以加速后的流动速度在平流管2内匀速流动。
对于本实施例,在平流管2内执行负氧离子电能的转化时,具体可将第二流动速度下的负氧离子导入平流管2,利用平流管2管腔内壁或外壁设置的磁性部件21对负氧离子产生洛伦兹力作用,从而控制负氧离子发生偏转,在发生偏转后,负氧离子会附着在金属电极片22两侧,进而会在平流管2内设置的金属电极片22处形成电压,在平流管2内形成电场。
相应的,平流管2内发电电压的公式特征描述为:
U=BVd
其中,U为金属电极片22两端形成的电压,B是平流管2内的磁感应强度,V为平流管2内负氧离子的流动速度,d代表两个金属电极片22之间的距离;
平流管2内发电电功率的公式特征描述为:
P=σv2B2(1-k)kV
其中,P为平流管2内发电电功率,σ为空气中的电导率,v为平流管2内负氧离子的流动速度,B代表平流管2内的磁感应强度,k代表负载系数,V代表两个金属电极片22间的体积。
在具体的应用场景中,作为一种优选方式,为了实现对负氧离子所生成电能的有效应用与存储,在平流管2内生成稳定电压后,可利用与金属电极片22间建立电导线连接的储能模块3存储电能,以便利用外接电导线将负氧离子产生的电能传导至缓冲转换电路和变压器实现对电能的存储。具体的,可将储能模块3与平流管2管腔内设置的金属电极片22连接,用于存储金属电极片22两端产生的电能。对于本实施例,储能模块3可包括如图5所示的缓冲转换电路和千伏变压器。其中缓冲转换电路拟采用效率较高的+RC-π滤波电路。其中,为保证电能存储的安全性,电池的化学成分可采用安全性能、质量保障较高的磷酸铁锂(LFP)。在图5中,电容C1、C2负责滤掉电流中的交流电,电阻R,RL为保护电阻,之后采用千伏变压器进行降压为电池进行充电,之后输出电压接入电池中对能量进行储存。变压器采用S11-30/10变压器,电池可采用CN-7240磷酸铁锂电池。
通过应用本申请的技术方案,与目前现有技术相比,本申请可将负氧离子的带电特性与磁流体发电技术相结合,基于新能源负氧离子发电装置实现对负氧离子电能的转换。具体的,可利用渐缩喷管对俘获的负氧离子进行加速处理,利用平流管对加速处理后的负氧离子进行偏转处理,通过在偏转后,进一步在平流管中产生电压,在平流管管道内形成电场,而后进来的负氧离子所受的洛伦兹力和电场力会达到平衡,会使装置产生稳定的电压。本申请中的技术方案,通过将负氧离子的带电特性与磁流体发电技术相结合,可利用空气中的负氧离子作为新能源发电,负氧离子作为一种清洁的绿色能源,能够在部分场合中代替大型发电站产生的电能,有助于节省电能运输成本和养护成本,减少当下不可再生能源的消耗量。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景,但是,本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种新能源负氧离子发电装置,其特征在于,包括:渐缩喷管(1)、平流管(2);
所述渐缩喷管(1)为喇叭形通孔结构,包括负氧离子导入端口(11)和负氧离子导出端口(12),所述渐缩喷管(1)用于通过所述负氧离子导入端口(11)导入负氧离子,在所述渐缩喷管(1)管腔内对所述负氧离子进行加速处理,在加速达到预设速度阈值后,利用所述负氧离子导出端口(12)导出所述负氧离子;
所述平流管(2)为管状结构,所述平流管(2)管腔内设置有磁性部件(21)和金属电极片(22),所述平流管(2)用于在管腔内传导所述负氧离子导出端口(12)导出的负氧离子,并利用所述磁性部件(21)对所述负氧离子进行偏转处理,在所述金属电极片(22)处形成电压。
2.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于,所述氧离子导出端口(12)直径和所述平流管(2)的直径尺寸匹配,所述氧离子导出端口(12)和所述平流管(2)之间建立可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于,所述磁性部件(21)设置于所述平流管(2)管腔内壁或外壁的第一侧面和第二侧面,所述第一侧面和所述第二侧面为所述平流管(2)管腔内的两个平行面。
4.根据权利要求3所述的发电装置,其特征在于,所述金属电极片(22)设置于所述平流管(2)管腔内壁的第三侧面和第四侧面,所述第三侧面和所述第四侧面在所述平流管(2)管腔内平行设置,所述第三侧面和所述第四侧面与所述第一侧面和所述第二侧面垂直。
5.根据权利要求1所述的发电装置,其特征在于,还包括储能模块(3);
所述储能模块(3)与所述平流管(2)管腔内设置的金属电极片(22)连接,用于存储所述金属电极片(22)两端产生的电能。
6.一种应用于权利要求1至5中任一项所述的新能源负氧离子发电装置的发电方法,其特征在于,包括:
将负氧离子通过负氧离子导入端口(11)导入发电装置,并利用渐缩喷管(1)对所述负氧离子进行加速处理;
利用负氧离子导出端口(12)将加速处理后的负氧离子导入平流管(2),在所述平流管(2)内执行所述负氧离子电能的转化。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述利用渐缩喷管(1)对所述负氧离子进行加速处理,具体包括:
基于渐缩喷管(1)的流量方程对所述负氧离子进行加速处理;
所述渐缩喷管(1)的流量方程的公式特征描述为:
Figure FDA0003039871170000021
其中,V1为负氧离子导入端口(11)处负氧离子的第一流动速度,V2为负氧离子导出端口(12)处负氧离子的第二流动速度,A1为所述负氧离子导入端口(11)的第一横截面积,A2为负氧离子导出端口(12)的第二横截面积。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述利用负氧离子导出端口(12)将加速处理后的负氧离子导入平流管(2),在所述平流管(2)内实现所述负氧离子电能的转化,具体包括:
将所述第二流动速度下的负氧离子导入平流管(2),利用所述平流管(2)管腔内壁或外壁设置的磁性部件(21)对所述负氧离子进行偏转处理,以便在所述平流管(2)内设置的金属电极片(22)处形成电压,在所述平流管(2)内形成电场。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述平流管(2)内发电电压的公式特征描述为:
U=BVd
其中,U为金属电极片(22)两端形成的电压,B是平流管(2)内的磁感应强度,V为平流管(2)内负氧离子的流动速度,d代表两个金属电极片(22)之间的距离;
所述平流管(2)内发电电功率的公式特征描述为:
P=σv2B2(1-k)kV
其中,P为平流管(2)内发电电功率,σ为空气中的电导率,v为平流管(2)内负氧离子的流动速度,B代表平流管(2)内的磁感应强度,k代表负载系数,V代表两个金属电极片(22)间的体积。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括,将转化的电能通过外接电导线存储至与金属电极片(22)连接的储能模块(3)中。
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