Abstract:
本文旨在设计一种基于涡激振动与尾流诱导涡激振动激励的宽频带压电俘能器,并对其动力学特性进行理论分析与实验研究,建立多物理场耦合关系。具体内容包括:(1)结构设计:利用水流上游刚性固定的圆柱绕流体产生卡门涡街激励下游压电悬臂梁,末端D形钝体受流体影响,发生涡激振动从而带动上游压电悬臂梁振动。(2)实验验证:设计并加工俘能器实验模型,搭建流致振动实验平台,实验测试发电性能,验证所设计俘能器的发电效率。分析实验数据,确定俘能器的输出电压、功率与水流流速、钝体直径、绕流体直径、压电梁长度的关系,以及外绕流体直径、流体流速、流体粘度系数、尾流钝体对输出电压、输出功率、功率密度的影响。本文设计的宽频带流致振动压电俘能器应用于为海洋或河流偏远地区不方便更换电池的微电传感器提供电能;通过理论分析与实验研究,确保设计的俘能器的能量转换效率符合实际工况需要,适应多变的流体环境。
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Year: 2017
Page: 1-1
Language: Chinese
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