亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Vortex-induced piezoelectric cantilever beam vibration for ocean wave energy harvesting via airflow from the orifice of oscillation water column chamber

振荡水柱 声学 悬臂梁 能量收集 振动 压电 材料科学 气流 涡激振动 空速 机械 物理 电气工程 功率(物理) 机械工程 工程类 航空航天工程 复合材料 量子力学 波能转换器
作者
Xiaozhen Du,Yu Wang,Haixiang Chen,Chicheng Li,Yi Han,Daniil Yurchenko,Junlei Wang,Hong Yu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:104: 107870-107870 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107870
摘要

Micro piezoelectric generators have attracted immense interest to convert mechanical vibrations into electric energy for ultralow power wireless sensors. Herein, an ocean wave vortex-induced vibration piezoelectric energy harvester(Wavee-VIVPEH) is proposed to extract wave energy. The renewable and sustainable ocean environment energy harvesting device consists of an oscillating water column(OWC) air chamber, wind tunnel, and piezoelectric energy converter. A fixed bluff body in the vent tunnel induces airflow vortexes and excites the piezoelectric cantilever vibration converting up the ultralow frequency of ocean waves. The novel Wave-VIVPEH is a complex multi-physics system requiring feasible methodologies to enhance its performance. The theoretical models are derived to systematically investigate and optimize the operation. The flume and wind tunnel experiments and the related fluid-solid electric coupling simulations are carried out to verify the concept's feasibility. The aerodynamic kinetic performance in the OWC chamber is characterized by the models. The instantaneous maximum exhalation airspeed reaches 16.55 m/s with the air pressure of 349.97 Pa and the wave period of T = 2.5 s. In this wave condition, the results are well agreed with the simulation values of wind speed of 17.96 m/s, and air pressure of 382.55 Pa. The output power characteristics of the piezoelectric energy harvester are analyzed for the distance of the vortex wake between the piezoelectric cantilever beam and the bluff body. With the bluff body diameter of 25 mm and distance of d/dD= 4, the theoretical results on the maximum peak voltage and output power are 10.46 V, 3.26 mW agree with the simulation optimized values of the maximum peak voltage of 10.85 V and the output power of 3.55 mW. When the wind speed is 15 m/s, the theoretical voltage of 8.62 V approaches the experimental result of 8.47 V. Especially, the comparisons of the theoretical power and voltage to experimental and simulational results indicate that the ingenious Wave-VIVPEH has great potential in ocean wave energy harvesting applications to supply power for intelligent buoys.
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
Lucas应助神勇尔蓝采纳,获得10
6秒前
13秒前
观澜完成签到 ,获得积分10
13秒前
littlekid发布了新的文献求助10
20秒前
奇奇苗苗完成签到,获得积分10
24秒前
43秒前
45秒前
余杭发布了新的文献求助10
48秒前
lilin发布了新的文献求助10
49秒前
冻干酸奶块完成签到 ,获得积分10
50秒前
55秒前
57秒前
lilin完成签到,获得积分10
1分钟前
献忠完成签到,获得积分10
1分钟前
重生成搞学术的卤蛋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
刘禹慷发布了新的文献求助10
1分钟前
万能图书馆应助刘禹慷采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
献忠发布了新的文献求助10
1分钟前
littlekid完成签到,获得积分20
1分钟前
所所应助洗洗睡采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
刘禹慷发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
余杭完成签到,获得积分10
2分钟前
勤劳洪纲完成签到,获得积分10
2分钟前
洗洗睡发布了新的文献求助10
2分钟前
思源应助刘禹慷采纳,获得10
2分钟前
清欢完成签到 ,获得积分10
2分钟前
英俊的铭应助洗洗睡采纳,获得10
2分钟前
研友_VZG7GZ应助hyc采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
hyc发布了新的文献求助10
2分钟前
hyc完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
刘禹慷发布了新的文献求助10
3分钟前
所所应助刘禹慷采纳,获得10
3分钟前
共享精神应助豆芽儿采纳,获得10
3分钟前
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
Cronologia da história de Macau 1600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6181932
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8009232
关于积分的说明 16658930
捐赠科研通 5282683
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816185
邀请新用户注册赠送积分活动 1795987
关于科研通互助平台的介绍 1660694