钝体-压电片风致振动能量收集优化试验

对不同参数的钝体-压电片系统进行了风洞试验,分析了钝体形状、质量和压电片长度对钝体风致振动响应及其能量转换特性的影响,验证了驰振理论模型。试验结果表明,相比梯形柱、圆柱和三角柱,方柱起振折减速度低、振幅响应大、能量输出高,其振幅、输出电压和功率最大分别能达到5D、0.55 V和0.378μW。质量增加引起结构阻尼比增大,从而临界折减速度增大,能量收集效果变差。随着压电片长度的增大,系统的能量输出增大,当压电片长度为3.5D时,系统能量收集效果最佳。     

双自由度流致振动恒温圆管热流固耦合特性

针对单根恒温圆管双自由度流致振动-换热耦合特性,分析了结构振动响应以及温度场、平均努塞尔数和最大局部努塞尔数位置的变化规律。结果表明,在雷诺数为100、质量比为1.37和折减速度为5时,圆管振动轨迹为逆时针型式的“8”字形,横流方向振幅远大于顺流方向振幅;旋涡脱落模态为2S,涡脱会引起后驻点附近局部努塞尔数的突增;不同时刻,振动圆管最大局部努塞尔数的位置均不同程度地偏离前驻点;振动圆管的平均努塞尔数明显大于固定圆管,相比固定圆管最大增加5.73%。