压电俘能器涡激振动俘能的建模与实验研究

• 作者: 单小彪 宋汝君 李晋哲 谢涛
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 水流 涡激振动 压电俘能器 俘能
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 55-60,79
• 页数: 7页
• 分类号: TN384|TP211
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201602010

摘要

针对微机电系统和传感器等低能耗电子产品的持续供能问题,提出了一种涡激振动式压电俘能器.该俘能器由压电悬臂梁和末端圆柱体组成,结构简单,可在较低水流流速下产生涡激共振,得到较大的能量输出.通过数学建模和实验测试的方法,研究了水流速度和外接电阻对压电俘能器振动和俘能的影响规律.实验结果表明:压电俘能器的振动频率随流速的增大而增大,振动幅值在涡激共振时最大,输出功率受流速和外接电阻两者影响,较小外接电阻适合较高流速,较大电阻适合较低流速,压电俘能器在涡激共振处可获得最大的能量输出,当外接电阻为0.5 MQ、流速为0.41 m/s时,实验测试得到了8.3 μW的最大输出功率.数值分析结果与实验测试结果吻合较好,验证了数学模型的正确性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢涛	哈尔滨工业大学机电工程学院	54	1256	17.0	35.0
2	单小彪	哈尔滨工业大学机电工程学院	30	379	9.0	19.0
3	李晋哲	东北林业大学机电工程学院	5	15	2.0	3.0
4	宋汝君	哈尔滨工业大学机电工程学院	1	7	1.0	1.0