机械工程学报

作者：王淑云, 富佳伟, 阚君武, 陈松, 张忠华, 梁程

单位：浙江师范大学精密机械与智能结构研究所 金华 321004

关键词：管道气流,脱涡,压电,自激,纵振俘能器；

基金：国家自然科学基金（61574128，51877199，51377147，51577173）、浙江省自然科学基金（LY17F010004，LY16F010003）、国家级大学生创新创业训练计划（201810345036）和浙江省新苗人才计划（2018R404041）资助项目。

为满足管道流体监测系统的自供电需求，针对流速/向恒定、空间有限的管道流环境下压电振子的有效激励问题，提出一种脱涡纵振式压电管道气流俘能器。介绍了其系统构成及工作原理，并进行了理论和试验研究，证明了其结构原理的可行性。研究结果表明：平均阻力随流速/直径比增长呈二次方关系，平均阻力过大时会减小压电振子振幅，平均阻力系数随直径比上升先增加最终达到固定值（6.23）；其他参数确定时，分别存在最佳流速和最佳直径比使输出电压最大，外接电阻为240 kΩ，流速为32 m/s，直径比为0.93时，试验测得最大输出功率为1.25 mW，应根据实际流速范围确定合理的直径比及负载以提高俘能器的输出功率，低流速时适当增大直径比、高流速时适当减小直径比有助于提高发电能力。

来源：2019年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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