丁林
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张力
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姜德义
工程热物理学报
采用二维非稳态RANS方法结合Spalart-Allmaras湍流模型,对高雷诺数下串列双圆柱流致振动进行数值计算.利用粗糙带改变圆柱表面结构,详细分析串列双圆柱流致振动响应及能量转换特性.结果表明双圆柱产生流致振动时,上下游圆柱的振幅和频率响应曲线出现涡致振动初始分支、涡致振动上部分支和驰振分支,圆柱驰振时的最大振幅达到了2.8D.在所研究的整个Re数范围内,双圆柱都能有效实现能量收集.在Re=100000时,圆柱流致振动能量转换最大功率达到了41.16W.
关键词:
圆柱
,
旋涡脱落
,
流致振动
,
能量收集
王军雷
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冉景煜
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丁林
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张敏
,
张力
工程热物理学报
本文设计了一种基于涡激振动的流体动能收集装置.该器件主要包括钝体和PVDF(Polyvinylidene Fluoride)压电悬臂梁,涡街的交替脱落引起梁发生振动,通过压电效应将振动能量转为电能.基于流固耦合计算对该结构压电能量收集特性,以及压电悬臂梁的升阻力系数、振幅和频率等特性进行了数值分析,并着重研究圆柱型钝体与PVDF压电悬臂梁的位置对装置发电效率的影响.结果表明,圆柱与悬臂梁直接相连(即L=0.5D)会得到较高电压输出,在雷诺数Re=6000时,振幅峰值为A=0.97D,输出电压峰值达到0.923 V.
关键词:
能量收集
,
压电效应
,
流固耦合
,
大变形
