E型梁结构尾涡振动式压电流体俘能器的分析与试验

摘要：

在真实的管道应用场景中,压电流体俘能器需具备较宽的工作频带,以便适应复杂多变的流场环境.针对该需求,本文提出了一种新型尾涡振动式压电流体俘能器.俘能器主体采用E型梁结构,该结构主要由起振板、主梁和两个副梁共同构成,通过调节起振板和副梁尾端的质量块,可使俘能器的前三阶谐振频率相互靠近从而实现俘能频带拓宽和可调.本研究采用建模仿真和试验的方法,分析所提出俘能器的振动特性、输出性能以及水下真实环境中的工作性能.研究结果表明,所提出的基于E型梁结构的尾涡振动式压电流体俘能器具备结构紧凑、空间和能量利用率高、宽频带和频带可调、可多梁同时高效工作的能力,当水的流速为0.55m/s时,俘能器的最大输出功率为115μW.相关结果可为阵列式流体俘能技术的研究和发展提供了参考.

关键词：尾涡、振动、压电俘能器、阵列、多频

所属期刊栏目：37

分类号：TN384(半导体技术)

资助基金：浙江省自然科学基金项目;浙江省重点研发计划项目;浙江师范大学实验技术开发项目

在线出版日期：2023-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：911-920