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Accès ouvert déclaré 2025 article

Energy Harvesting of Flow Induced Vibration Enhanced by Bionic Non-Smooth Surfaces

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Rattachement africain : cn, fr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Current research on wind energy piezoelectric energy harvesters (PEHs) mainly focuses on tandem smooth cylinder energy harvesters; however, the traditional tandem smooth cylinder energy harvester has low voltage output and narrow energy harvest bandwidth. In this study, a D-type bionic fin is designed and installed on a smooth cylindrical surface to improve its performance. The influence of the spacing ratio on the amplitude and voltage of PEHs with D-type bionic fins added under elastic interference was investigated through wind tunnel tests. Three installation positions were designed: only installed upstream, only installed downstream, and not installed upstream and downstream (BARE). It was found that the maximum displacement of the upstream PEH (UPEH) was not apparently affected by the D-type bionic fin. Contrastingly, the fin changed the maximum amplitude from a small to a large spacing ratio for the downstream PEH (DPEH). D-type bionic fin can enhance energy harvest performance by coupling “coupled vortex-induced vibration” and wake induced galloping, increasing the surface velocity of PEHs and expanding the bandwidth of the voltage harvested by the PEHs. Analysis of the power under the experimental wind speed showed that installing D-type fins in the PEHs can increase the output power of the upstream and downstream PEHs by 392.28% and 13%, respectively, compared with that of the BARE-PEH. Additionally, computational fluid dynamics was used to analyze the flow pattern, wake structure, and lift coefficient of the PEHs, and to explain why the upstream D-type bionic fin installation has an impact on the harvest performance of the upstream and downstream PEHs at a spacing ratio of 1.5. This study provides an efficient and simple scheme for designing wind PEHs.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Energy Harvesting of Flow Induced Vibration Enhanced by Bionic Non-Smooth Surfaces
Date Crossref
28/05/2025
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Ningbo University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Tianjin University Zhejiang Research Institute pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Unité Matériaux et Transformations pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • School of Chemical Engineering and Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Haihe Laboratory of Sustainable Chemical Transformations pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Ningbo University, Zhejiang Research Institute — Tianjin University et Unité Matériaux et Transformations, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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