清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Effect of length and attack angle of the splitter plates on circular cylinder piezoelectric water energy harvester

物理 分路器 涡激振动 光学 声学 振动 圆柱 分流板 悬臂梁 最大功率原理 机械能 电压 功率(物理) 机械 结构工程 工程类 机械工程 量子力学
作者
Yu Shen,Jiasong Wang,Junlei Wang,Hanxu Zheng,Kwei-Jay Lin,Hanlin Xu
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (4)
标识
DOI:10.1063/5.0201407
摘要

With the micro-miniaturization of offshore wireless sensors, signal lights, and other devices and the emergence of the problem of self-powering in the distant sea, how to harvest energy from low-speed currents has become a hot spot of research nowadays. To improve the energy output power and conversion efficiency of low-speed water flow, we propose a vertical cantilever beam circular cylinders fitted with a rigid splitter plate piezoelectric energy harvester (CSPPEH). In this paper, the influence of the length and the attack angle of the splitter plate on CSPPEH has been experimentally investigated. The vibration response mechanism involving the mutual transition between vortex-induced vibration and galloping was analyzed through particle image velocimetry flow field visualization. The experimental results indicate that the vibration and piezoelectric characteristics of the CSPPEH increase initially and then decrease with the length of the splitter plates (L/D = 0–2.4) at the attack angle of 0°, which can be explained by the theoretical model of the energy harvester. It is found that the optimal vibration and piezoelectric characteristics occur at a rigid splitter plate length of 1.40D with an attack angle of 90°. The maximum values for amplitude, vibration swing angle, voltage, power, and power density are 4.96D, 21.7°, 42.68 V, 910.81 μW, and 1.94 mW/cm3, respectively. Efficiency was up to 2.2% at 0.4D length and 90° attack angle of the splitter plate. Compared to the bare circular cylinder energy harvester, the output power and efficiency are significantly improved. The demonstration of continuous charging and discharging of capacitors and light emitting diode lights is performed to show the practicability of the designed CSPPEH. Overall, the present study enables the applications of CSPPEH for realizing self-powered wireless sensing and signal lights under low-water-speed environments.
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
wefor完成签到 ,获得积分10
1秒前
Shandongdaxiu完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
羊白玉完成签到 ,获得积分10
5秒前
11秒前
15秒前
游01完成签到 ,获得积分10
17秒前
21秒前
后陡门的夏天完成签到,获得积分10
36秒前
elsa622完成签到 ,获得积分10
40秒前
ran完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我很好完成签到 ,获得积分10
1分钟前
恒牙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小白兔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
喜悦的香之完成签到 ,获得积分10
1分钟前
兔子不爱吃胡萝卜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
庄海棠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
有米饭没完成签到 ,获得积分10
1分钟前
年轻的醉冬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小墨墨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勤恳的TT完成签到 ,获得积分10
1分钟前
coconut完成签到 ,获得积分10
1分钟前
冬菊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英姑应助内向忆南采纳,获得10
1分钟前
丛玉林完成签到,获得积分10
1分钟前
心想事成完成签到 ,获得积分10
1分钟前
路路完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鹏826完成签到 ,获得积分10
1分钟前
澄子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
福福完成签到 ,获得积分10
2分钟前
杉杉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
yujie完成签到 ,获得积分10
2分钟前
我独舞完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
点墨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
内向忆南发布了新的文献求助10
2分钟前
cfsyyfujia完成签到 ,获得积分10
2分钟前
内向忆南完成签到,获得积分10
2分钟前
victory_liu完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3804223
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3349060
关于积分的说明 10341204
捐赠科研通 3065188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1682974
邀请新用户注册赠送积分活动 808571
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 764600