门控辅助扑翼

效率提升116%

通过门控壁面形成的限制效应重构尾涡，显著提升扑翼能量提取效率，为潮流能或风能收集提供新途径。

Jianglan, Dong · Liang, Tang · Hanyang, Zeng · Xin, Jianjian · 刘伊凡 · Shi, Fulong · 李广年

Physics of Fluids 2025

参数信息

能量提取效率提升

116.01 %

技术优势

效率翻倍

门控壁面加速并引导涡流，促使涡对合并，使翼面两侧压差显著增大，从而将能量提取效率提升116.01%。

频率可调

能量提取效率随扑动频率呈现单峰规律，存在一个最优频率使效率最大；该最优频率随门控间隙变窄而提高。

间隙可控

缩窄门控间隙可同时提升最优频率与峰值提取性能，为不同运行工况提供调节手段。

应用场景

• 潮流能发电：利用壁面约束导致的涡对合并放大翼面压差，为潮流能水轮机叶片设计或增加导流壁提供效率增益方案。
• 扑翼式能量收集器：通过在扑翼两侧设置门控壁面，将尾涡重新定向并加速，替代单纯依靠翼型优化的传统提升方式。
• 流体能量转换装置：为流体能量转换装置提供一种通过被动壁面约束即可显著提高提取功率密度的构型策略。