不同切角方柱斜切体驰振压电能量收集研究

摘要

通过风洞实验,针对带有不同斜切角度方柱斜切体(θ=30°、45°、60°)和光滑方柱的驰振压电俘能器的俘能特性,如电压输出响应进行了研究,并分析了输出功率和电压在不同风速下的变化规律。结果表明:在系统所辨识出的最优负载R=0.6 MΩ下,带有光滑方柱和方柱斜切体(θ=30°、45°、60°)驰振压电俘能器的输出电压和功率均随风速的增大而增大,且增长率均呈现出先增大后减小的趋势;同时,采用光滑方柱作为振动钝体的输出电压和功率均大于方柱斜切体。在风速为U=3.194 m/s时,光滑方柱驰振压电俘能器收集到的输出功率为0.0063 mW,分别是斜切角θ为30°、45°和60°的方柱斜切体的1.28倍、1.39倍和1.55倍;在相同风速下,斜切体中斜切角度θ为30°的方柱斜切体输出电压和功率最大,θ为45°时次之,θ为60°时最小。该研究可以为相关压电俘能器的设计和工程中减振的设计提供借鉴。