世界上最小的“水力发电厂”Blue Freedom移动电源

 

对于户外爱好者来说，手机没电可能是最大的烦恼之一，不管是户外骑行、远足还是露营，移动电源都成为了标配设备。可是如果移动电源也没电了呢?一些厂商打 出了太阳能的噱头，推出了太阳能充电的移动电源，但是其充电速度远远跟不上手机的放电速度，实际使用体验难以使人满意。

而这款在众筹平台Kickstarter上亮相的Blue Freedom，可以说是世界上最小最轻的“水力发电厂”。壳体外径仅有20厘米，高度仅有5厘米，单人就能够随身携带。将它放在一定速度的水流当中，它 就能够将水的机械能转化为电能，并且储存在自带的电池内，相当于一个可以用水力发电的移动电源。相对于户外火力发电设备，Blue Freedom更加环保，它在流动水中1小时转化的电量，就能够支撑通常智能手机10小时续航。

像所有移动电源一样，Blue Freedom提供了USB接口，所以支持向大部分数码设备充电，包括智能手机、平板电脑、数码相机、MP3播放器、导航设备等，一个1A和一个2A的 USB输出口可以同时为2台设备快速供电。结构方面，Blue Freedom包括涡轮、电池、壳体、驱动轴等部分。工作时，涡轮伸入水中，受水流冲刷而旋转，继而带动驱动轴转动，驱动轴另一端的发电机再将机械能转化 为电能储存在内部的锂聚合物电池当中，电池容量为5000mAh，足以充满大部分智能手机。Blue Freedom的发电机功率为5W，输出电压为5V，最长工作时间为4小时，所以需要注意不可长时间连续使用。

Blue Freedom为户外而设计，所以在严苛的环境下也能正常工作，工作最高海拔为5000米，温度范围为5摄氏度到40摄氏度，湿度范围则是5%到95%。 现在Blue Freedom在美国众筹网站Kickstarter上筹资，最低199美元可以获得一个成品。

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6DOF UDF说明

在FLUENT中利用6DOF是需要定义UDF宏的。该宏的定义形式如下：

DEFINE_SDOF_PROPERTIES(name, properties, dt ,time ,dtime)

函数中：

Name：宏名称

Real *properties：存储6DOF属性的数组

Dynamic_Thread *dt：存储制定的动网格属性

Real time：当前时间

Real dtime：时间步长

该UDF宏没有返回值。用户需要定义的变变量为name、properties、dt、dtime。

在利用该UDF宏的过程中,需要注意的是properties数组，其包含多种属性：

SDOF_MASS //质量，定义方式如properties[SDOF_MASS]=7.0定义质量7kg

SDOF_IXX，SDOF_IYY，SOF_IZZ，//X、Y、Z方向惯性矩

SDOF_IXY，SDOF_IXZ，SDOF_IYZ，//惯性积

SDOF_LOAD_LOCAL，//布尔值，FALSE为全局坐标系，TRUE为体坐标系（局部坐标系），默认为FALSE

SDOF_LOAD_F_X，SDOF_LOAD_F_Y，SDOF_LOAD_F_Z，//X，Y，Z方向外力

SDOF_LOAD_M_X，SDOF_LOAD_M_Y，SDOF_LOAD_M_Z，//分别为X，Y，Z方向外力矩

SDOF_ZERO_TRANS_X，SDOF_ZERO_TRANS_Y，SDOF_ZERO_TRANS_Z，//布尔值，TRUE表示该方向位移为0，默认为FALSE

SDOF_ZERO_ROT_X，SDOF_ZERO_ROT_Y，SDOF_ZERO_ROT_Z，//布尔值，TRUE表示该方向旋转自由度为0，默认值为FALSE

SDOF_SYMMETRY_X，SDOF_SYMMETRY_Y，SDOF_SYMMETRY_Z，//指定半模型的对称轴法向向量。在半模型运动时使用。

上面的变换变量可以应付绝大多数问题，然而在FLUENT中，用户还可以自定义变换变量，这也是通过6DOF属性变量实现，这些变量包括：

SDOF_CUSTOM_TRANS，//布尔值，TRUE表示使用自定义变换变量，FALUSE表示不使用

SDOF_CTRANS_11，SDOF_CTRANS_12，SDOF_CTRANS_13，SDOF_CTRANS_21，SDOF_CTRANS_22，SDOF_CTRANS_23，SDOF_CTRANS_31，SDOF_CTRANS_32，SDOF_CTRANS_33，// 坐标旋转变量

SDOF_DTRANS_11，SDOF_DTRANS_12，SDOF_DTRANS_13，SDOF_DTRANS_21，SDOF_DTRANS_22，SDOF_DTRANS_23，SDOF_DTRANS_31，SDOF_DTRANS_32，SDOF_DTRANS_33，// 衍生旋转矩阵