尾流驰振压电采集器

功率密度7.4倍

揭示干扰柱截面形状、直径比和长径比对电压、功率及能量转换效率的耦合影响,为高效可靠的能量采集器设计提供依据。

Muhao, Wang · Yanchang, Sun · Lingyuxiu, Zhong · 段德荣 · 杨学锋 · 高常青 · 张慧

International Journal of Mechanical Sciences 2026

参数信息

峰值输出电压
9.96 V
输出功率
66.13 μW
功率密度比
7.4
归一化功率密度比
1.3
最优直径比
1.5
最优长径比
4.5

技术优势

功率密度远高于现有研究

在相同风速下,功率密度和归一化功率密度分别是已有研究的 7.4 倍和 1.3 倍,意味着同等体积能采集更多能量。

圆形截面更优

随着风速增加,圆形截面干扰柱始终提供比方形或梯形截面更优越的输出性能,降低设计不确定性。

参数重要性已明确

多参数敏感性分析指出,对电压和功率影响最大的是直径比 e,其次是风速,而截面形状影响最小;对能量转换效率,风速最重要。这为优化提供了优先级。

应用场景