西安交通大学谢永慧等如何利用仿生扑翼采

点击标题下「中国电机工程学报」即可   传统化石能源不仅储量有限,而且造成的温室效应和环境污染问题也日益突出,因此可再生能源越来越引起人们的   2论文所解决的问题及意义

  论文综述了振荡扑翼能量采集的国内外研究进展,阐明了振荡扑翼能量采集基本理论及机制,归纳了影响振荡扑翼能量采集性能的关键因素及作用规律。

  论文可为进一步了解振荡扑翼能量采集的机理、掌握关键的影响因素、设计高效紧凑的振荡扑翼能量采集系统提供指导,具有重要的学术意义和工程应用价值。   

3论文重点内容   论文首先介绍了振荡扑翼能量采集的基本理论及机制,分析了振荡频率、沉浮振幅、俯仰振幅和沉浮俯仰运动相位差等运动参数对振荡扑翼流场结构、气动力演变以及能量采集效果的影响,获得了最优正弦振型;其次,介绍了扑翼形状、扑翼柔性、非正弦振型、扑翼排布等因素对振荡扑翼能量采集效果的影响规律,获得了多种提高扑翼性能的技术和方法;最后综述了振荡扑翼能量采集装置的工程开发现状,指出了存在的问题,提出了未来学术研究和工程开发的主要方向。   4结论

  1)目前常用的沉浮俯仰耦合振型采用接近90°的沉浮俯仰相位差、较高的振荡频率和俯仰振幅,输出功率和效率较高,最高能量采集效率可达40%以上,但仍与现代风力机存在一定差距。

  2)优化扑翼形状和振型可有效提高输出功率,但目前的研究较为有限;缺乏非正弦振型的实验验证和分析;对双排或多排扑翼的研究尚不够系统深入。因此需要进行三维数值分析,同时开展更为精细的实验研究,充分考虑能量采集过程中的流固耦合效应,获取更为精确的功率数据。

图1谢永慧等提出的新型能量采集振型

图2不同非正弦俯仰振型下扑翼周围涡量云图   

引文信息

谢永慧,姜伟,吕坤,等.振荡扑翼流场能量采集研究进展[J].中国电机工程学报,,36(20):-.

XIEYonghui,JIANGWei,LüKun,etal.Reviewonresearchofflappingfoilforpowergenerationfromflowenergy[J].ProceedingsoftheCSEE,,36(20):-(inChinese).

团队介绍

  谢永慧,博士,教授,主要从事透平机械强度振动分析与寿命评估、汽轮机叶片材料防水蚀、燃气轮机高温部件强化传热与冷却等研究工作。共主持包括计划专题、国家自然科学基金在内的80余项课题;发表学术论文篇,其中SCI论文51篇、EI论文篇;出版译著3本;获得授权发明专利29项,软件著作权25件。获“中国机械工业科学技术奖”一等奖1项(排名1)、“中国好设计”银奖1项(排名1)。

  张荻,博士,教授,主要从事透平机械气动热力学、燃气轮机高温部件强化传热与冷却等研究工作。共主持包括计划专题、国家自然科学基金在内的30余项课题;发表学术论文篇,其中SCI论文39篇、EI论文94篇;出版译著2本;获得授权发明专利26项,软件著作权20项;获“中国机械工业科学技术奖”一等奖1项(排名3)、“中国好设计”银奖1项(排名3)。

  姜伟,博士研究生,主要从事振荡扑翼能量采集、燃气轮机透平叶片冷却等研究。

  王宇璐,博士研究生,主要从事振荡扑翼能量采集、超临界二氧化碳动力循环等研究。

  吕坤,博士,主要从事振荡扑翼气动特性、透平机械气动性能优化等研究。

声明

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