基于流致振动的水下阵列压电俘能器模拟和实验研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rlh1911
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,压电俘能研究越来越受到国内外学者的关注,这种技术主要面向MEMS和可再生能源领域。本文主要介绍基于流致振动的水下阵列压电俘能器模拟和实验研究,主要面向自然环境中的低流速水域。首先本文介绍了一种基于摆动的单俘能器数学建模方法,主要利用工程系统建模与仿真的思想,结合材料力学、压电学、流体力学等学科的专业知识,建立了流-固-电多个物理场耦合的单俘能器数学模型。另外通过数值仿真数据与实验数据之间的相互对比,验证了单俘能器数学模型的正确性。然后本文在单俘能器数学模型的基础上对阵列式压电俘能器进行了流体仿真研究,主要包括双俘能器并行排列阵型、双俘能器串列排列阵型、三俘能器并行排列阵型、三俘能器串列排列阵型以及九俘能器方形排列阵型。通过对仿真数据的处理分析,初步得到了阵列式压电俘能器的俘能特性一般规律,即单行并行排列阵型由于相邻俘能器振子间的流场干涉耦合作用,可以很好的改善系统的起振流速和半频带宽,但是俘能功率最大值却受到了一定的抑制;单列串列排列阵型由于尾流耦合作用的附加激励可以有效的提高系统的俘能功率最大值,但是在起振流速和半频带宽两方面却表现较差;九俘能器方形排列这种阵型综合了以上两种阵型的优点,对系统的俘能性能,俘能功率最大值,起振流速,半频带宽均能起到明显的改善效果,综合性能更加优良。另外对于单行并行或者单列串列阵型的俘能性能提升则取决于该种阵型对俘能功率最大值和半频带宽的综合作用。最后本文针对不同的俘能器阵型进行了实验研究,通过实验中不同阵型间的俘能特性对比,以及实验组和仿真组的俘能特性对比,验证了在流体仿真中得到的关于阵列式压电俘能器的俘能特性一般规律。本文的研究为阵列式压电俘能器的研究提供了理论和实验指导,对于提高阵列式压电俘能器的俘能特性提供了实质性的参考意见。
其他文献
目的急性淋巴母细胞淋巴瘤(Lymphoblastic lymphoma,LBL)和淋巴细胞白血病(Acute lymphoblastic leukemia,ALL)是起源于淋巴母细胞的恶性肿瘤性疾病,具有高度侵袭性。在当前
在信息全球化发展的今天,国际新闻发展迅猛,为国内传递了众多有价值的资讯。国际新闻翻译则是国际新闻报道不可或缺的重要一环。本研究报告从超文本成分出发,结合国际新闻翻
并网逆变器作为连接新能源发电控制系统与电网工作的重要设备,对提升系统整体性能和降低开关谐波具有重要意义。因LCL型滤波器的滤波性能强,能高效的抑制谐波,被广泛地的应用于单相逆变系统中。然而LCL型逆变器中的高阶环节会造成系统不稳定,在实际控制过程中需要对其进行有效控制。针对这一问题,本文设计了适用于LCL型结构逆变电路的非线性控制策略。该策略不仅具有传统控制方案的稳定性,还能较好的改善系统的控制精
历史街区的保护利用始终是我国城市发展建设的重点与难题,在社会文化快速发展的时代背景下,唯有摒弃历史街区的模式化设计、大拆大建的规划方式,深入分析与探究历史街区发展
能源短缺和环境恶化问题,促进了风力发电在全球范围内的大规模开发应用。我国风电发展更为迅速,装机容量已居世界首位。然而,随着电网中风电渗透率的不断提高,风电出力的不确定性、波动性和反调峰等特性,也给电网运行带来较大压力,一定程度上制约了风电的充分消纳和高效利用。在我国“三北”地区,供暖期内的弃风限电问题尤为严重。风电供热是促进冬季供暖地区风电消纳的可行办法之一。本文依据“分类量产、适销对路”的产销策
轴承跑合装置测试系统是一套专用于轴承性能测试评价的系统,是地面测试中的一个重要环节。为保证设备的可靠性,用于转向的专用轴承在喷涂固体润滑剂之后需要进行跑合以保证接触面的光滑度,同时监测跑合过程中的摩擦力作为主要的反馈指标。本文介绍了低速轴承跑合装置测试系统的设计与实现过程,进一步研究了摩擦力反馈参与跑合控制算法。文章首先从实际任务出发,对系统的整体需求进行详细分析,制定了一系列的技术指标。在此基础
γδT细胞是一种重要的T淋巴细胞亚群。γδT细胞又可以根据TCR链的不同分为两个主要的亚群,即Vδ1和Vδ2。Vδ2细胞亚群具有抑制病菌感染及抗肿瘤的特性,且只存在于人类和灵
缺血后的脑损伤是由一系列随时间和空间变化的的生理病理事件造成的。脑血流的急剧下降会在短时间内造成神经元细胞能量衰竭,产生缺氧性去极化,引发兴奋性毒性,从而造成细胞
结构地震易损性分析是基于性态抗震设计和抗震性能评估的重要研究内容,而地震易损性分析中首先要解决的问题就是地震动记录该如何选取。震害研究调查和地震理论研究的结果都
大量研究表明天然来源多糖具有多种生物学功能,包括抗肿瘤、抗病毒以及免疫调节等,其中机体免疫调节功能受到人们的广泛关注。但是从自然界中分离出符合研究纯度和数量要求的