氣流壓電發(fā)電機(jī)是一種利用彈丸在飛行過程中遇到的迎面空氣激勵(lì)壓電換能器產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī),具有工作壽命、小型化、激活時(shí)間短、能量大、能量密度高、電源儲(chǔ)存壽命長等特點(diǎn)。論文以“氣流壓電發(fā)電機(jī)”研究對(duì)象,重點(diǎn)研究了壓電發(fā)電強(qiáng)制振動(dòng)結(jié)構(gòu)內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬分析以及氣流強(qiáng)制致振激勵(lì)機(jī)理。結(jié)合“流態(tài)轉(zhuǎn)捩點(diǎn)緊靠進(jìn)氣口”的結(jié)論,論文在進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)忽略了進(jìn)氣道內(nèi)氣流的轉(zhuǎn)捩,直接采用湍流模型。并建立了圓管內(nèi)氣流的瞬態(tài)納維—斯托克斯方程的控制方程和RNGκ—ε湍流模型。進(jìn)氣口幾何形狀嚴(yán)重影響氣流壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性。因此,設(shè)計(jì)了一種氣流激勵(lì)進(jìn)氣道壓電發(fā)電機(jī),對(duì)直角、錐角、圓弧三種幾何形狀內(nèi)倒角氣流激勵(lì)進(jìn)氣道內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬,分析了在恒定氣壓和不同氣壓下三種結(jié)構(gòu)的速度流場(chǎng)和壓強(qiáng)流場(chǎng),為空壓機(jī)模擬吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)研究選定進(jìn)氣口結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。通過空壓機(jī)模擬吹風(fēng)實(shí)驗(yàn),對(duì)樣機(jī)的共振腔底部壓力和壓電換能器輸出電參量的的測(cè)試,對(duì)三種維多辛斯基曲線、錐狀以及圓弧狀不同內(nèi)孔形線對(duì)振源性能的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。論文的數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果為引信氣流壓電發(fā)電激勵(lì)機(jī)理提供了一定的參考價(jià)值。 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文選題背景及意義
    1.2 現(xiàn)代引信電源及壓電技術(shù)在引信中的應(yīng)用
        1.2.1 現(xiàn)代引信電源在引信中的應(yīng)用
        1.2.2 壓電技術(shù)在引信中的應(yīng)用
    1.3 引信用氣流發(fā)電機(jī)及其激勵(lì)結(jié)構(gòu)
        1.3.1 射流發(fā)電機(jī)
        1.3.2 渦輪發(fā)電機(jī)
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容及整體結(jié)構(gòu)框架
2 圓管內(nèi)氣流的湍流模型及仿真模型
    2.1 用計(jì)算流體力學(xué)方法求解內(nèi)流場(chǎng)
    2.2 圓管內(nèi)粘性不可壓縮流體湍流模型
        2.2.1 基于瞬態(tài)納維—斯托克斯方程的控制方程
        2.2.2 粘性不可壓縮流體湍流模型
    2.3 有限體積法一階迎風(fēng)離散積分控制方程及網(wǎng)格劃分
        2.3.1 有限體積法一階迎風(fēng)離散積分控制方程
        2.3.2 流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.3 圓管粘性不可壓縮內(nèi)流場(chǎng)邊界條件及網(wǎng)格劃分
    2.4 氣流激勵(lì)進(jìn)氣道內(nèi)流場(chǎng)仿真模型
        2.4.1 氣流激勵(lì)進(jìn)氣道壓電發(fā)電強(qiáng)制振動(dòng)裝置
        2.4.2 氣流激勵(lì)進(jìn)氣道仿真模型建立
        2.4.3 氣流致振機(jī)構(gòu)內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值分析
    2.5 本章小結(jié)
3 不同幾何形狀進(jìn)氣口氣流激勵(lì)進(jìn)氣道內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬
    3.1 恒定氣壓下不同幾何形狀進(jìn)氣口氣流激勵(lì)進(jìn)氣道內(nèi)流場(chǎng)模擬
        3.1.1 進(jìn)氣口幾何形狀對(duì)速度流場(chǎng)的影響
        3.1.2 進(jìn)氣口幾何形狀對(duì)壓力流場(chǎng)的影響
    3.2 不同氣壓下不同幾何形狀進(jìn)氣口氣流激勵(lì)進(jìn)氣道內(nèi)流場(chǎng)模擬
        3.2.1 進(jìn)氣口幾何形狀對(duì)速度流場(chǎng)的影響
        3.2.2 進(jìn)氣口幾何形狀對(duì)壓力流場(chǎng)的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 直角進(jìn)氣口不同噴嘴氣流激勵(lì)進(jìn)氣道壓電發(fā)電實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 空壓機(jī)模擬吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        4.1.1 空壓機(jī)模擬吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)原理與流程圖
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器及其參數(shù)
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析
        4.2.1 共振腔底部壓強(qiáng)和其頻率的變化特性
        4.2.2 氣流致振激勵(lì)結(jié)構(gòu)壓電換能器的輸出特性
    4.3 圓弧收縮噴嘴—共振腔機(jī)構(gòu)頻率自調(diào)節(jié)特性
        4.3.1 共振腔內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬
        4.3.2 空壓機(jī)吹風(fēng)電壓測(cè)試實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 后續(xù)工作及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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