基于双圆柱涡激振动耦合效应的先进气动能量采集器

为解决传统流动诱导振动(FIV)风能采集器(WEHs)振动响应不足和输出性能受限的问题，研究人员提出了一种双圆柱涡激振动复合纳米发电机(DVNG)。通过优化双圆柱结构参数，将TENG和EMG单元的短路电流分别提升7倍和12倍，最终实现8 m s?1风速下11.8 W m?3的峰值功率密度，为智能轨道交通自供电监测系统提供了创新解决方案。

　　

这项突破性研究展示了一种基于双圆柱涡激振动耦合效应(VIV)的复合纳米发电机(DVNG)。针对流动诱导振动(FIV)风能采集器在捕获无序风能时存在的固有缺陷，研究团队巧妙融合了摩擦发电(TENG)和电磁发电(EMG)技术。通过精密的双圆柱结构参数优化，成功将TENG和EMG的短路电流分别提升至原始值的7倍和12倍。在8 m s^?1风速条件下，该装置展现出11.8 W m^?3的卓越功率密度，这一性能指标为同类装置树立了新标杆。更令人振奋的是，该技术已成功应用于智能轨道交通领域，为多种传感器和警示灯提供稳定电力供应，构建了完整的自供电健康监测系统。这项研究不仅为无序风能的高效捕获开辟了新途径，更为智能交通基础设施的可持续发展提供了关键技术支撑。