DIY 水瓶风力涡轮机

木易
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发布时间: 2025-06-09 22:57:04 | 阅读数 0收藏数 0评论数 0
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风能是指利用风来发电的过程。风力涡轮机将风的动能转化为机械能。可以将风力涡轮机比作一个反向运转的风扇:风扇用电产生风,而风力涡轮机用风发电。本项目可在课堂或家庭环境中使用,帮助学生从小型装置中理解风力发电的基本原理,适用于教学实践(技术与工程教育标准STL16)。
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准备磁盘

o 你需要制作一个直径约为18厘米的圆盘,可以使用木头或塑料制成。但我们发现,在打孔方面,使用木质圆盘更容易操作。塑料材质容易破裂,并且在控制孔的尺寸方面较为困难。

o 下一步是为水瓶盖预留空间。三个孔应以120度的间隔分布,并距离圆盘中心大约8厘米的位置。根据我们所使用的瓶子尺寸,这样的设计效果最好。

o 孔之间的间距可能取决于瓶子的直径,瓶子排列得越紧密越好,这样可以防止空气从它们之间通过。

o 使用约8毫米的钻头在圆盘中心钻一个孔。

o 按照以下顺序将螺栓穿过圆盘组装:

(垫圈)(圆盘)(垫圈)(螺母)(螺母)----(螺母)(螺母)(轴承)(螺母)(轴承)(螺母)(螺母)

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准备瓶子

o 我们选择使用矿泉水瓶,因为它们比其他品牌的水瓶更坚固,而且高度更高,相比传统的约470毫升水瓶来说效率更高。不过,任何尺寸的水瓶也都可以达到较好的效果。

o 将水瓶的两侧剪掉,使其形成类似“铲子”或“勺子”的形状,用来捕捉风力。对三个水瓶进行相同的剪裁处理。

o 如果水瓶盖没有可翻盖的设计,请在瓶盖上钻一个孔,以便让水排出。

o 将水瓶的瓶口插入圆盘上的孔中,确保开口方向与圆盘边缘垂直,并且所有开口统一朝向——可以是顺时针方向,也可以是逆时针方向,根据你的喜好决定。

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创建基础

o 我们找到了另一块废弃的木板,用来作为风力装置底部的基础,把整个装置固定在一起。我们选的这块木板非常合适,因为它足够厚实,能够稳固地承载整个结构。

o 我们在木板上又钻了一个直径约2.5厘米的孔,用于将整个装置固定在地面上,使其更加稳定。

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安装电机

o 将电机安装在安装支架的一侧,使电机的传动轴与风力涡轮机的轴保持平行。

o 使用齿轮或其他连接装置(我们使用了一些高强度弹性带)将电机的传动轴与涡轮机连接起来。这种直接的传动连接可以使涡轮旋转时带动电机运转,从而在直流电机中产生电流,进而用于为电子设备供电。这个原理与“发电机(动态磁电机,dynamo)”是相同的。

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使用项目

o 在一个风力较为充足的地方,将你的风力涡轮机安装在离地面约1.5到6米高的位置。尽量选择一个周围没有建筑物、树木等可能阻挡风力的物体的地方。

o 由于涡轮机设计为只能朝一个方向旋转,因此电机输出的电流极性应始终保持一致。将电子设备连接到电机的两个接线端子上,以获取所产生的电流。

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