近日，我院张立军教授团队在压电风能收集技术研究领域取得阶段性进展，相关成果《多物理场优化的三压电片式风能收集器：协同涡驰耦合振动效应与非接触式能量转换》（Multi-physics optimized triple-piezoelectric wind energy harvester: synergistic vortex-induced vibration-galloping coupling and non-contact energy conversion）发表在《Renewable Energy》。该期刊是国际能源领域的知名学术期刊，主要关注可再生能源领域的研究进展和技术创新，最新影响因子为9.1（SCI一区Top）。硕士研究生鲁家惠和博士研究生刘世博为论文共同第一作者，张立军教授为通讯作者，开云电竞投注（华东）为独立完成单位。该研究得到山东省自然科学基金项目、山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目和新疆伊吾县科技创新专项资金项目的资助。
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本研究提出一种新型非接触式三压电片型风能收集器（T-PWEH），该装置耦合了涡激振动与驰振效应。本研究首次建立了量化双钝体与三压电片流固耦合效应的理论模型，同时开发了流-固-电三物理场耦合的仿真模型，并通过风洞试验验证了模型精度。其次，系统研究了管道直径(L/D)、压电片相对位置(L1/D, L2/D)及钝体间距比(S)对T-PWEH输出性能的影响，同时阐明了压电片动力学与涡脱落模式间的耦合规律。当风速为5 m/s时，优化后的T-PWEH可实现11.83 mW的最大输出功率，成功点亮287个LED灯，展现出优秀的应用前景。因此，本研究揭示了多体复合PWEH的能量转换机制，为高性能PWEH的设计提供了理论依据。
模型几何结构及其应用
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096014812502244X#fig8
