基于涡致振动的压电能量收集阵列的仿真与实验

摘要：

为了解决部分微电子设备供电需求大,而单一的压电能量收集结构无法满足的问题,该文对基于涡致振动的压电能量收集阵列进行流-固-电耦合仿真,并与风洞实验数据进行对比.首先对前置阻流体的俘能结构进行测试,验证结构的可行性,然后对串列、并列、错列、长方阵型的压电俘能结构进行研究.仿真与实验结果表明,压电能量收集阵列随风速的增大呈现整体增大的趋势,随间距的增大呈现先增大后减小的变化趋势,前置阻流体的俘能结构直径D=0.02 m,在风速为6 m/s,中心距L=5D的条件下,输出电压峰值为4.35 V,长方阵型的发电性能最优;在风速为6.5 m/s,L=1.5D时,电压峰值为9.98 V.结果表明,压电能量收集阵列具有一定的优势,为涡致振动压电能量收集的研究提供了参考.

关键词：涡致振动;压电能量收集;ANSYS;风洞实验

所属期刊栏目：44

分类号：TM619;TN384(发电、发电厂)

资助基金：辽宁省自然科学基金资助项目;辽宁省教育厅基础研究基金资助项目;北京信息科技大学北京市传感器重点实验室开放课题基金资助项目

在线出版日期：2022-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：77-84