外界载荷对圆柱涡激振动能量转换的影响

来源：浙江大学学报·工学版杂志2015年第6期北京时间：

作者：王军雷, 冉景煜, 张智恩, 张力, 蒲舸, 丁林

单位：重庆大学 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆400044

摘要：为了提高涡激振动的能量收集效率,研究外界载荷对三相耦合圆柱绕流涡激振动能量转换的影响.使用矩阵法分析外界载荷对涡激振动能量转换系统阻尼和固有频率的影响,并使用准稳态近似理论推导获得机电耦合系统电压输出的准稳态解析式.在此基础上,应用OpenFOAM开源平台对Navier-Stokes、二阶范德波尔方程和高斯定律进行涡激振动耦合计算.结果表明：当外界载荷增大时,系统阻尼先增大后减小,圆柱振幅曲线峰值和锁振区域先减小后增大,输出电压和电压曲线的锁振区域相应增大,而固有频率基本不变；系统输出功率随着载荷的增大出现先增大后减小的趋势；当满足98<Re<103时,输出电压及功率较大,可以实现圆柱涡激振动高效率的能量转换.

关键词：

基金资助：高等学校博士学科点专项科研基金优先发展资助项目(20120191130003)