一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置及其致热方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置及其致热方法，其包含：传动轴、搅拌桶、转子叶片、固定挡板、液体工质、铁磁性颗粒、电磁铁，其特征在于：在搅拌桶内布置固定挡板，在搅拌桶外布设电磁铁，转子叶片固联在传动轴的端部并置于搅拌桶内，液体工质和铁磁性颗粒置于搅拌桶内，致热装置工作时，会形成“磁力”挡块。其优点是：本发明专利技术在搅拌液体致热机理基础上，增加了磁阻效应，极大地提升了该复合致热装置的致热效率和致热速率；布设磁极位置没有限制，在哪里布设磁极，相当于在哪里增加了“磁力”挡块；采用电磁铁，磁极的磁力强弱可控，磁阻效果相应可调，致热效率和致热速率也可以适当控制。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置及其致热方法
本专利技术涉及一种风力致热装置，尤其是一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置及其致热方法。
技术介绍
当今世界，随着经济的快速发展，能源消耗日益增多。当前的常规能源以煤炭、石油、天然气等化石燃料为主，化石燃料不可再生，大量燃用化石燃料还会带来重大的环境问题。寻求可再生的替代能源，可有效缓解和改善化石能源短缺和环境污染的局面。在高纬度地区，秋、冬、初春季节，风能资源丰富，生产生活中对热能的需求也更多。近35年来，日本、美国、荷兰、英国、丹麦、德国、芬兰等国家先后开展了风力致热的研究，有些风力致热技术已进入实用阶段。国内，中国农业大学、西安交通大学、沈阳工业大学、上海电力学院、中国农业机械化科学研究院等单位，先后开展了对风力致热的机理和装置的系列研究，并取得了相当的成果。由此可见，风力致热不仅是可行的，而且具有较高的实用价值。将风能直接转换为热能的转换途径为“风能->机械能->热能”，风能直接转热能的方式具有能源利用率高、风热系统结构简单、易于实现能量采集装置和能量转换装置的运动及动力参数的合理匹配、对风能质量要求不高、对风速变化频率和变化范围有较好的适应性等优点。属于直接转换方式的致热装置有搅拌液体致热器、油压阻尼孔致热器、固体摩擦式致热器等。由于致热机理的限制，现有致热装置的致热效率和致热速率难以进一步提升。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置及其致热方法，通过向搅拌桶内添加铁磁性颗粒、在搅拌桶外布设磁极的方式，使得回转的转子叶片和被搅动的液体工质在经过磁极区域时受到阻碍作用，增大搅拌桶内液体、固体、固体颗粒间的摩擦和撞击效应，进一步提升致热装置的致热效率和致热速率。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置，包括传动轴、搅拌桶、转子叶片、固定挡板、液体工质；转子叶片固连在传动轴上，且置于搅拌桶内；固定挡板固连在搅拌桶内壁；在搅拌桶内充满液体工质；由风能转化来的机械能驱动传动轴旋转，转子叶片随传动轴一起回转；所述搅拌液体磁阻复合型风力致热装置还包括铁磁性颗粒、电磁铁；所述铁磁性颗粒位于所述搅拌桶内；所述电磁铁固连在所述搅拌桶外壁上；所述铁磁性颗粒的尺寸维度为毫米或微米级；所述铁磁性颗粒不溶于所述液体工质，不与所述液体工质发生化学反应，也不会被所述液体工质腐蚀；一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置的致热方法，致热装置工作时，所述转子叶片搅动所述液体工质,所述固定挡板阻碍所述液体工质运动，实现搅拌液体致热；所述铁磁性颗粒随所述液体工质一起运动，在所述电磁铁的线圈中通入可控的励磁电流，在所述电磁铁的周围产生外加磁场，所述电磁铁吸引所述铁磁性颗粒并使之聚集，形成“磁力”挡块，阻碍所述液体工质运动，实现磁阻致热；在搅拌液体和磁阻共同作用下，将施加在传动轴上的机械能转化为热能；通过改变电磁铁中励磁电流的大小，实现对风力致热装置致热功率的调整控制。本专利技术的致热机理及工作过程：由风能转化而来的机械能作用在传动轴上，传动轴将机械运动传递给转子叶片，转子叶片将在搅拌桶内回转；转子叶片将搅动搅拌桶内的液体工质；被搅动的液体工质流经固定在搅拌桶内壁的固定挡板附近区域时，将受到固定挡板的阻碍作用；液体工质、转子叶片、固定挡板、搅拌桶内壁间的摩擦、撞击效应，将机械能转换为热能，实现了搅拌液体致热的致热方式。铁磁性颗粒随被搅动的液体工质一起运动；将电磁铁布置在搅拌桶的外壁上，在搅拌桶内壁、与电磁铁相对应的位置则形成磁极；铁磁性颗粒运动到磁极附近时，受到磁极的磁吸力而聚集，形成“磁力”挡块；被搅动的液体工质流经“磁力”挡块附近区域时，将受到“磁力”挡块的阻碍作用；增强了搅拌桶内“固—液”相间的摩擦、撞击，实现了磁阻致热的致热方式。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术在搅拌液体致热机理基础上，增加了磁阻效应，极大地提升了该复合致热装置的致热效率和致热速率；布设磁极位置没有限制，在哪里布设磁极，相当于在哪里增加了“磁力”挡块；采用电磁铁，磁极的磁力强弱可控，则磁阻效果相应可调，致热效率和致热速率也可以适当控制。附图说明图1是本专利技术的剖视图；其中，1：传动轴，2：搅拌桶，3：转子叶片，4：固定挡板，5：液体工质，6：铁磁性颗粒，7：电磁铁。具体实施方式实施例1：所述的搅拌液体磁阻复合型致热装置如图1所示，该结构的具体方案如下：在搅拌桶2的内壁布置固定挡板4，固定挡板4与搅拌桶2固联；在搅拌桶2的外壁布设电磁铁7，电磁铁7与搅拌桶2固联；转子叶片3固联在传动轴1的端部，并放置在搅拌桶2内，转子叶片3和固定挡板4之间留有一定的间隙；液体工质5和铁磁性颗粒6置于搅拌桶2内，搅拌桶2密封。由风能转换而来的机械能作用在传动轴1上，传动轴1带动转子叶片3在搅拌桶2中回转，转子叶片3带动液体工质5和铁磁性颗粒6一起运动，当运动的液体工质5和铁磁性颗粒6遇到固定挡板4时，将发生摩擦和撞击，将部分机械能转换为热能；当运动的铁磁性颗粒6经过电磁铁7形成的磁极附近时，受到磁极的磁吸力而聚集，形成“磁力”挡块，当运动的液体工质5和铁磁性颗粒6遇到“磁力”挡块时，将发生摩擦和撞击，将部分机械能转换为热能；该方案采用电磁铁7，磁极的磁力强弱可控，则磁阻致热效果相应可调；通过改变电磁铁7中励磁电流的大小，实现对风力致热装置致热功率的调整控制。当然，上述说明并非是对本专利技术的限制，本专利技术也并不仅限于上述举例，本
的技术人员在本专利技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置，包括传动轴(1)、搅拌桶(2)、转子叶片(3)、固定挡板(4)、液体工质(5)，转子叶片(3)固连在传动轴(1)上，且置于搅拌桶(2)内；固定挡板(4)固连在搅拌桶(2)内壁；在搅拌桶(2)内充满液体工质(5)；由风能转化来的机械能驱动传动轴(1)旋转，转子叶片(3)随传动轴(1)一起回转，其特征在于：所述搅拌液体磁阻复合型风力致热装置还包括铁磁性颗粒(6)、电磁铁(7)；所述铁磁性颗粒(6)位于所述搅拌桶(2)内，所述电磁铁(7)固连在所述搅拌桶(2)外壁上。

【技术特征摘要】
1.一种搅拌液体磁阻复合型风力致热装置，包括传动轴(1)、搅拌桶(2)、转子叶片(3)、固定挡板(4)、液体工质(5)，转子叶片(3)固连在传动轴(1)上，且置于搅拌桶(2)内；固定挡板(4)固连在搅拌桶(2)内壁；在搅拌桶(2)内充满液体工质(5)；由风能转化来的机械能驱动传动轴(1)旋转，转子叶片(3)随传动轴(1)一起回转，其特征在于：所述搅拌液体磁阻复合型风力致热装置还包括铁磁性颗粒(6)、电磁铁(7)；所述铁磁性颗粒(6)位于所述搅拌桶(2)内，所述电磁铁(7)固连在所述搅拌桶(2)外壁上。2.根据权利要求1所述的搅拌液体磁阻复合型风力致热装置，其特征在于：所述铁磁性颗粒(6)的尺寸维度为毫米或微米级，所述铁磁性颗粒(6)不溶于所述液体工质(5)，不与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张彦钦，孙先鹏，邱昕洋，李建明，郭宇，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61