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一种内置压电梁的圆筒涡致振动发电装置
发布时间: 2026-01-07
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
高端装备制造产业
成果介绍
内置压电梁的圆筒涡致振动发电装置将双晶片压电悬臂梁平面平行于圆筒轴向和来流方向放置在薄壁柔性圆筒内部，利用流体绕流圆筒时形成漩涡脱落导致的柔性圆筒周期性弯曲振动带动压电悬臂梁振动进而产生电能。该发电装置底座可固定于海洋、江河底部或水流、气流管道的管壁上，从而将流体动能转换为电能，是一种新型环保发电装置，可以为各种无线低功耗器件提供稳定的电能。而且这种发电装置可以通过阵列放置来增加发电量，以满足各类应用条件下的电能需求。
成果亮点
该结构将压电梁平面平行于圆筒轴向和来流方向放置在薄壁柔性圆筒内部，利用流体绕流圆筒时形成漩涡脱落导致的柔性圆筒周期性弯曲振动带动压电悬臂梁振动产生电能。这种设计结构增加了圆筒顺流方向抗弯能力，使其横向涡致振动能量加强，不仅解决了其它结构制作困难、密封防腐等问题，还能增强压电梁与圆管的共振耦合，从而提高能量转换效率。该装置结构简单，可以在低流速条件下启动，能量密度和机电转换效率高，无电磁干扰，易于制作成型，无污染，易于实现微型化，寿命长，利用压电材料的压电效应将风和水的流动能转化为电能，可以为无线传感器网络节点等低功耗器件提供持续稳定的能源，具有很好的应用前景。
团队介绍
作为项目负责人获得国家自然科学基金1项、辽宁省高等学校优秀人才支持计划1项、辽宁省自然科学基金2项、辽宁省教育厅基本科研项目4项以及北京市传感技术重点实验室开放课题3项、中国电子科技集团第54研究所开放课题1项，参与完成国家科技支撑计划，国家自然科学基金项目，国防重点工程新品配套研制项目，以及北京市自然科学基金重点项目等多项省部级以上课题多项，参与完成企业委托横向课题多项。在国内外核心刊物上发表论文50余篇，其中SCI、EI收录30余篇；申请并授权多项发明专利。作为项目主要完成人获得了国防科技进步二等奖、北京市科学技术三等奖、中国电子学会信息科学技术三等奖等多项奖励。荣获沈阳市优秀研究生导师，沈阳化工大学师德先进个人等荣誉称号。
成果资料
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