质量阻尼比对圆柱体流致振动捕能效率的影响

摘要

针对水下流致振动式捕能装置最优捕能制造参数的设计,建立了水流-振子-载荷耦合运动模型,推导了尾流振子模型,计算不同质量比、阻尼比条件下圆柱振子在不同约化速度下的振动状况,进而模拟出不同工况下的捕能效率.依据模拟结果拟合分析,提出捕能效率最大时,阻尼比随质量比变化的拟合公式.研究结果表明:捕能效率与质量比成负相关,但在不同质量比条件下存在最佳阻尼比.振子在质量比为1.1,阻尼比为0.148时,取最大值14.50％.拟合公式能较好预测最优阻尼比,对模拟及实际工程的设计制造具有参考价值.