Enhanced flow induced vibration piezoelectric energy harvesting performance by optimizing tapered beam

悬臂梁 压电 涡激振动 振动 梁(结构) 电压 材料科学 声学 流离失所(心理学) 抗弯刚度 刚度 结构工程 光学 工程类 物理 电气工程 复合材料 心理学 心理治疗师
作者
Junlei Wang,Chuangye Han,Soo-Ho Jo,Wanhai Xu,Haigang Tian
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier BV]
卷期号:300: 117459-117459 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.117459
摘要

This paper proposes a tapered cantilever beam flow induced vibration piezoelectric energy harvester, for optimizing the tapered beam and improving the output characteristics. The physical model of the tapered beam harvester is conceived, a two-dimensional CFD simulation model is established, and experimental validation as well as investigation is conducted. The output voltage and displacement response of the harvesters with various tapered beams are explored. The results show that the tapered beam possesses more uniform strain distribution and larger equivalent stiffness, and increasing the fixed end width results in enhancing output voltage and reducing vibration displacement. The optimal tapered beam with a tip width of 25 mm and fixed end width of 45 mm is obtained. The maximum output voltages of the tapered beam VIVPEH and GPEH are increased by 58.30% and 33.16% over the rectangular beam, respectively. The vibration displacements of the tapered beam VIVPEH and GPEH are reduced by 18.31% and 25.12% over the rectangular beam, respectively. The tapered effect in the flow field reduces the vortex shedding distance, increases the shedding frequency, enhances the aerodynamic forces, and thus improves the energy harvesting performance. This work lays the important foundation for exploring the cantilever beam flow induced vibration harvester system.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
潇洒的血茗完成签到 ,获得积分10
刚刚
丰富的晓山完成签到 ,获得积分10
2秒前
枫楠完成签到,获得积分10
4秒前
科研骏马完成签到 ,获得积分10
7秒前
济南清朝老兵完成签到 ,获得积分10
9秒前
加选完成签到 ,获得积分10
11秒前
晨晨完成签到 ,获得积分10
12秒前
小小完成签到,获得积分10
12秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
13秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
张欢馨应助飞云采纳,获得10
15秒前
sagitar应助科研通管家采纳,获得20
15秒前
15秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
fengwei应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
star完成签到,获得积分10
16秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
负数完成签到,获得积分10
19秒前
唯梦完成签到 ,获得积分10
19秒前
萱棚完成签到 ,获得积分10
19秒前
wweq完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
Xiaopig发布了新的文献求助10
27秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
28秒前
jetlee完成签到 ,获得积分10
28秒前
腼腆的山兰完成签到 ,获得积分10
29秒前
立青完成签到,获得积分10
29秒前
万千回忆完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
温暖的蚂蚁完成签到 ,获得积分10
30秒前
酷波er应助郝晓东采纳,获得10
32秒前
儒雅曼岚完成签到,获得积分10
32秒前
打打应助Xiaopig采纳,获得10
33秒前
ZeSheng完成签到,获得积分10
35秒前
小刘发布了新的文献求助10
36秒前
Freedom完成签到 ,获得积分10
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7634461
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208519
关于积分的说明 19748527
捐赠科研通 7202624
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275054
关于科研通互助平台的介绍 2436953
邀请新用户注册赠送积分活动 2271959