风力发电、太阳能发电和蓄水发电等电能获取方式存在着对建设环境要求高、维护成本大等弊端。研究表明,海洋中存储着大量的流体动能,借助流致振动现象可将其转换为电能。因此,海洋俘能技术已经成为发电研究的主要方向。此外,流致振动俘能器大多以机群的形式工作,且具有供电针对性强、建设成本低等优点,所以借助干扰效应优化其综合性能具有重要的研究意义。基于以上研究背景,本文建立了干扰效应下俘能圆柱发生自激振动的流固耦合模型,并对该模型进行了数值模拟计算,进而在正弦假设的基础上计算了流致振动俘能器的输出功率、俘能效率和功率密度。主要研究内容和结论如下:(1)分别研究了圆柱干扰、尾涡干扰和流道干扰下俘能圆柱的受力和振动特性。结果表明,干扰效应的存在会诱发俘能圆柱发生涡激振动-驰振耦合振动,在提高流致振动俘能器输出功率和俘能效率的同时有效拓宽其有效工作带宽,最终实现对其综合性能的改善。(2)对比了圆柱干扰下不同干扰距离和来流速度下俘能圆柱的振动情况。结果表明,圆柱干扰可以诱使俘能圆柱发生多谐波振动,进而实现对流致振动俘能器输出功率的强化。计算表明,圆柱干扰下的最大输出功率将在U*=12,HS=3D,TS=1D时达到2.12 W。(3)探究了尾涡干扰下圆柱间距对俘能圆柱振动的影响。结果表明,向流场中引入尾涡干扰后,俘能圆柱的振动频率和振动速度将明显增大,流致振动俘能器的最大俘能效率和功率密度也因此得到了显著的提升,从而保障了流致振动俘能器的工作效率。计算表明,流致振动俘能器在尾涡干扰下的功率密度最大将达到12.32 W/m~2。(4)分析了流道干扰下干扰流道的尺寸、位置和俘能圆柱的初始位置对流致振动俘能器俘能特性的影响。结果表明,俘能圆柱的初始位置处于干扰喷管的喉部时,流道干扰对流致振动俘能器输出功率和俘能效率的强化效果最为鲜明。此时俘能圆柱的振幅和振动频率均被显著提升,因此,流道干扰可以同时对流致振动俘能器的有效工作带宽、输出功率和俘能效率进行优化。在U*=3,d=550mm,y=4.5D时,流致振动俘能器的俘能效率将达到最大为47.38%。