VIV Resonant Aero-Generators – தமிழில் விளக்கம் (Vortex Induced Vibration Resonant Aero Generator)

 

🌀 முன்னுரை:

VIV Aero Generator என்பது புழுதி, காற்று போன்ற இயற்கை சக்தியை மின்சாரமாக மாற்றும் புதிய வகை bladeless wind generator ஆகும். இது traditional wind turbine போன்று சக்கரம் சுழலாமல், காற்றின் அதிர்வுகள் (vibrations) மூலம் இயங்கும்.

🔬 VIV என்றால் என்ன?

VIV = Vortex Induced Vibrations

• காற்று ஒரு சுழற்சி வடிவில் பாயும் போது, அதைத் தடை செய்கின்ற உடல் (object) மீதான அதிர்வுகள் (vibrations) ஏற்படும்.

• இந்த அதிர்வுகள் ஒரு **அதிர்வூட்டும் அதிர்வெண் (resonance frequency)**க்கு நெருக்கமாக இருந்தால், உடல் மிக அதிகமாக அதிரும்.

• இந்த அதிர்வை மின்னாக்கச் சாதனம் (electromagnetic generator) வழியாக மின்சாரமாக மாற்றலாம்.

⚙️ எப்படி வேலை செய்கிறது?

1. ஒரு நெகிழ்வான தூண் அல்லது கம்பி காற்றில் நின்றிருக்கும்.

2. காற்று அதனை புறம்போக்காக பாய்கையில், VIV ஏற்படுகிறது (பின்னால் சிறிய சுழல்கள் உருவாகின்றன).

3. இந்த அதிர்வுகள் ஒரு குருதி (spring + magnet + coil) அமைப்பில் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்கும்.

4. இதை AC / DC மின்சாரமாக மாற்றி battery அல்லது புறநிலை (load) உபகரணங்களுக்கு வழங்கலாம்.

அம்சம்	விவரம்
சுழற்சி அற்றது	பிளேடு கிடையாது – அடிப்படை வடிவம்
காற்று வேகம்	குறைந்த வேகத்திலும் வேலை செய்யும் (low wind cut-in speed)
பராமரிப்பு	கீழ் பராமரிப்பு செலவு, நுண்ணிய அச்சுப்பொருட்கள் இல்லை
ஓசை	மிகக்குறைந்த ஒலி (Noise Free)
பாதுகாப்பு	பறவைகள், மக்கள் ஆகியோருக்கு பாதுகாப்பானது

🧪 பயன்பாடுகள்:

• சூரிய சக்திக்கு மாற்றாக செயல்படக்கூடியது

• நகர பகுதிகளில் கூட நிறுவத்தக்கது

• வீடுகளில், பள்ளிகளில், செயற்கைக்கோள் அமைப்புகளில்

• வானிலை மையங்கள், தொலைதொடர்பு டவர்கள்

⚡ தொழில்நுட்ப விவரங்கள் (உதாரணமாக):

கூறு	மதிப்பு
உயரம்	1.5–3 மீட்டர்
Power output	3–50 வாட்ஸ் (காற்று வேகத்தின்படி)
காற்று வேகம்	1.5 m/s முதல் வேலை செய்யும்
Coil	Air-core or soft-core copper coils
Magnet	Neodymium permanent magnets

📷 திறமையான வடிவம்:

Vortex Bladeless Tower மாதிரி –
ஒரு நெகிழ்வான தூண், அதில் கீழ் பகுதியில் coil + magnet உள்ளது.

🎓 இதன் மேல் கல்வி / ஆராய்ச்சி:

• Aerodynamics (Vortex Shedding)

• Electromagnetic Induction

• Structural Resonance

• Smart Materials (Piezoelectric VIV Generator)

இங்கே ஒரு எளிமையான DIY Micro VIV Generator (Vortex Induced Vibration Generator) உருவாக்கும் முறையை தமிழில் விளக்குகிறேன். இது ஒரு குறைந்த செலவு, சுலபமாக வீட்டில் தயாரிக்கக்கூடிய மின்சார உற்பத்தி மாடல் ஆகும்.

⚙️ DIY VIV மைக்ரோ ஜெனரேட்டர் – கட்டுமான விளக்கம்

🎯 அடிப்படை நோக்கம்:

காற்று பாயும் போது ஒரு கம்பி/கம்பம் (mast) அதிரும். அதனால் கீழே உள்ள காயில் மற்றும் காந்தம் interaction மூலம் மின்னோட்டம் உற்பத்தி செய்யப்படும்.

🧰 தேவையான பொருட்கள்:

கூறு	விவரம்
🎋 நெகிழ்வான கம்பி	பிளாஸ்டிக் / PVC பேப்பர் ரோல் / ஃபைபர் கம்பி (30–50 cm)
🧲 நிரந்தர காந்தம்	Neodymium magnet (மிகவும் சக்திவாய்ந்தது)
🧵 காயில்	28–32 AWG enamel copper wire (1000 turns) – air core
🧱 அடித்தளம்	Thermocol / wooden base
🧰 மற்றவை	Fevicol, FeviQuick, PVC pipe cap, soldering set, LEDs (low power), multimeter (optional)

🏗️ கட்டுமான படிகள்:

🔧 கட்டு 1: Mast அமைப்பது

• ஒரு நீளமான கம்பியை (PVC straw / thermocol stick) upright-ஆக அடித்தளத்தில் நன்றாக ஒட்டுங்கள்.

• கம்பி நெகிழ்வாக இருக்க வேண்டும் – அதிர்வு ஏற்படும் வகையில்.

🔧 கட்டு 2: Magnet Fix

• கம்பியின் கீழ் பகுதியில் Neodymium magnet ஒட்டவும்.

• கம்பி அதிரும் போது, இந்த காந்தம் மேலே கீழே சுழலும்.

🔧 கட்டு 3: Coil Winding

• Paper tube அல்லது மேச்சு பேப்பரில் சுமார் 1000 turns copper wire காயுங்கள் (Air Core Coil).

• இந்த காயிலை magnet கிழே/சுற்றி நிலையாக வைத்து அடித்தளத்தில் ஒட்டவும்.

🔧 கட்டு 4: Connection

• காயிலின் இரண்டு முடிவுகளை LED-க்கு solder செய்யவும் (அல்லது multimeter-க்கு).

🌬️ வேலை செய்யும் விதி:

1. காற்று பாயும் போது mast அதிரும் (Vortex shedding effect).

2. கம்பியின் அடிப்பகுதியில் உள்ள காந்தம், காயிலுக்குள் அசைவதனால் மின்னழுத்தம் (EMF) உருவாகும்.

3. LED மின்சாரம் கிடைக்கும் போது ஒளிரும்.

⚡ எவ்வளவு Output?

காற்று வேகம்	Output
2 m/s (பசுமையான காற்று)	~0.2–0.5V AC
5 m/s (விசிறி முன்னால்)	~0.8–2.5V AC (LED லைட் ஒளிரும்)

ஒரு டையோட் & கேபாசிட்டர் வைத்து DC battery charge செய்யும் வகையிலும் மாற்றலாம்.