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通过主动流动控制放大涡脱落以实现能量收集

流体动力学 2024-12-30 v1

摘要

从涡脱落引起的阻力体振动中进行能量收集是一种有前景的技术,依赖于因涡脱落而产生的阻力体振动。因此,提高给定自由流动动能下的振幅,等同于提高能量收集装置的效率。在本研究中,我们评估了交替槽吹气以放大力 fluctuations 的潜力。从上部和下部交替喷出加压空气。通过在低速风洞中进行实验(Re=8,000Re=8,000),我们表明,仅当激励与自然涡脱落频率一致时,升力 fluctuations 的幅度可提高至未受控制流动的三倍。速度场测量表明,这是由强烈的流线弯曲造成的;而在更高的激励频率下,涡脱落会被抑制。本文所呈现的结果表明,通过精心选择的主动流动控制参数,可实现对圆柱作用的动态负荷的显著增加,从而推动未来的能量收集应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.18900,
  title  = {Amplifying vortex shedding for energy harvesting with active flow control},
  author = {Varun Varma Jaganath and Ben Steinfurth},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.18900},
  year   = {2024}
}