本文選題：壓電俘能器 + 渦致振動(dòng)��； 參考：《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》2014年02期

【摘要】：基于渦致振動(dòng)原理設(shè)計(jì)了一種風(fēng)力型壓電俘能器,通過(guò)串列配置的雙繞流圓柱增加進(jìn)氣道內(nèi)流場(chǎng)的壓強(qiáng)波動(dòng),以Helmholtz共振腔作為尾流區(qū)域的風(fēng)壓諧振放大裝置,利用PVDF壓電薄膜直接將湍流引起的持續(xù)性壓強(qiáng)波動(dòng)轉(zhuǎn)換為電能。采用計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值方法,分析了在不同風(fēng)速下壓電俘能器內(nèi)部流場(chǎng)的流體動(dòng)力學(xué)行為。數(shù)值分析及試驗(yàn)結(jié)果表明:在相同風(fēng)速下,當(dāng)耦合因子L/D=2.2時(shí),雙繞流圓柱引起的壓強(qiáng)波動(dòng)最大,可達(dá)到單繞流圓柱的2倍;Helmholtz共振腔內(nèi)氣體在振蕩流的作用下產(chǎn)生諧振后,腔內(nèi)氣體壓強(qiáng)的幅值隨風(fēng)速的增加而增大,但振動(dòng)頻率均相同且為共振腔的固有頻率。
[Abstract]:Based on the principle of vortex-induced vibration, a kind of wind force piezoelectric energy capture device is designed. The pressure fluctuation of the flow field in the inlet is increased by a double-flow cylinder arranged in series, and the Helmholtz resonator is used as the wind pressure resonant amplification device in the wake region. The continuous pressure fluctuation caused by turbulence is directly converted into electric energy by PVDF piezoelectric film. The hydrodynamic behavior of the flow field in a piezoelectric energy capture device under different wind speeds is analyzed by means of computational fluid dynamics (CFD) numerical method. The numerical analysis and experimental results show that under the same wind speed and when the coupling factor is L/D=2.2, the pressure fluctuation caused by the double flow cylinder is the largest, which can reach 2 times the Helmholtz resonator of a single flow cylinder after the resonance of the gas produced under the action of the oscillatory flow. The amplitude of the gas pressure in the cavity increases with the increase of the wind speed, but the vibration frequency is the same and is the natural frequency of the resonator.
【作者單位】： 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50677023)
【分類號(hào)】：TM619

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本文編號(hào)：1983052