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J-GLOBAL ID：202102288942739453   整理番号：21A1011457

圧電エネルギーハーベスティングのための正方形円筒後流中の柔軟板-流体-構造相互作用モデリングを用いたパラメトリック研究【JST・京大機械翻訳】

Flexible Plate in the Wake of a Square Cylinder for Piezoelectric Energy Harvesting-Parametric Study Using Fluid-Structure Interaction Modeling

著者 (3件)： Binyet Emmanuel Mbondo ,  Chang Jen-Yuan ,  Huang Chih-Yung
資料名： Energies (Web)  (Energies (Web))
巻： 13  号： 10  ページ： 2645  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7016A  ISSN： 1996-1073  CODEN： ENERGA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 圧電エネルギーハーベスタは,低消費電子素子を出力するために,環境からエネルギーを除去することができる。ここ20年間は渦誘起振動ハーベスタに対して関心が高まっている。ほとんどのハーベスタは,高周波数で振動する剛体スプリッタ板から成る。ここで提示した概念は,正方形シリンダの後流に置かれた低周波アンジュレーションフレキシブル板である。圧電パッチを板表面に置くことができ,板が曲げるときに生じる歪エネルギーを収穫する。フラッピングパターンは,anguilliform遊泳運動を模倣した。後流発生鈍頭物体サイズ,板寸法および電力出力の間の相関を確立する大きな必要性がある。水トンネル実験,粒子画像流速測定および流体構造相互作用モデリングを用いて,幾何学的パラメータを調べた。結果は,与えられた板長さと所定の自由流速度範囲内で,正方形円筒直径と板厚が板覚醒相互作用を最適化することを示した。長い板は,より大きな電力出力をもたらすが,より低いフラッピング周波数を持つ。さらに,より頻繁な曲率変化は,圧電セル間の電荷除去をもたらす。その結果,機械的歪から電気への推定変換効率は,より短い板でより高い。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *伴流 ,  最適化 ,  *相互作用 ,  電荷 ,  電力 ,  シリンダ ,  片持梁 ,  *圧電気 ,  スプリッタ ,  フラッピング ,  渦励振 ,  遊泳 ,  粒子画像流速測定
準シソーラス用語： *エネルギーハーベスティング ,  エネルギーハーベスタ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 流体-構造相互作用(FSI) ,  流れ誘起振動 ,  渦誘起振動 ,  カンチレバーフレキシブルプレート ,  圧電エネルギーハーベスタ ,  粒子画像速度測定法(PIV) ,  再生エネルギー

分類 (3件)： 送風機,圧縮機,風車  (QD03000U) ,  風力エネルギー  (LB03060X) ,  波力発電,潮力発電  (NB03130B)

引用文献 (36件)：

• An, X.; Song, B.; Tian, W.; Ma, C. Design and CFD Simulations of a Vortex-Induced Piezoelectric Energy Converter (VIPEC) for Underwater Environment. Energies 2018, 11, 330.
• Tang, D.M.; Levin, D.; Dowell, E.H. Experimental and theoretical correlations for energy harvesting from a large flapping flag response. J. Fluids Struct. 2019, 86, 290-315.
• Akaydin, H.D.; Elvin, N.; Andreopoulos, Y. The performance of a self-excited fluidic energy harvester. Smart Mater. Struct. 2012, 21, 25007.
• Erturk, A.; Inman, D.J. Piezoelectric Energy Harvesting; John Wiley & Sons: Chichester, UK, 2011.
• Shafer, M.W.; Garcia, E. The Power and Efficiency Limits of Piezoelectric Energy Harvesting. J. Vib. Acoust. 2013, 136, 021007.

タイトルに関連する用語 (7件)： 圧電 ,  エネルギーハーベスティング ,  正方形 ,  後流 ,  流体-構造相互作用 ,  モデリング ,  研究