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通过倒置压电旗的简单模型中的流致颤振收集能量。 (英语) Zbl 1382.76048号

摘要:利用二维数值模拟研究了一个简单的倒置压电旗模型的流体-结构-电耦合相互作用,并研究了该结构的流-结构相互作用动力学及其能量收集性能。特别是,针对一系列惯性、弯曲刚度和雷诺数,检查了倒旗的动态响应以及相关的流型,并根据运动的对称性和振幅将其分类为不同的振动状态。仿真结果表明,在很大的参数范围内可以实现大振幅振动,而且也有证据表明,旗子颤振和固有尾流脱落现象之间存在锁定。当倾斜角超过15^{\circ}时,发现旗帜相对于主流的初始倾斜度会显著影响颤振性能。具有大对称颤振的状态被认为是最有希望获得能量的状态,并详细研究了压电材料参数对该颤振状态能量获取性能的影响。发现旗子的最大能量效率约为7%,当颤振时间尺度与压电电路的固有时间尺度匹配时,能量效率达到最大。模拟用于检查一个简单的缩放定律,该定律可用于预测此类设备的能量收集性能。

理学硕士:

76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
2015年1月74日 固体力学中的电磁效应
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全文: 内政部

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