尾流诱导振动压电能量收集器

发电量提升4.65倍

利用上游扰流柱的尾流诱导振动显著增强能量收集,在最佳直径比下功率大幅提升,为微型传感器自供电提供新方案。

Muhao, Wang · 段德荣 · Xiaoya, Zhang · 杨学锋 · 张慧 · 高常青

Physics of Fluids 2025

参数信息

最大有效功率
44.28 μW

技术优势

功率提升4.65倍

在直径比1.5时,尾流诱导振动模式下的最大有效功率比前一条件提升4.65倍,输出达到44.28 μW,表明该几何构型能大幅提高能量收集效率。

WIV比VIV更强

与涡激振动相比,尾流诱导振动能使能量收集器产生更高的输出,因为上游扰流柱形成的尾流包含更丰富的旋涡结构,能更有效地驱动压电梁振动。

最佳工作区明确

通过改变长径比,尾流区可分为延伸体区、再附着区和共同脱落区,能量收集器在再附着区表现出最佳输出性能,为设计提供了明确指导。

应用场景