渦激振動,、馳振、尾流馳振等氣動彈性現(xiàn)象在風(fēng)能俘獲系統(tǒng)上的應(yīng)用
1.技術(shù)先進性:國家《物聯(lián)網(wǎng)“十四五”規(guī)劃》中強調(diào)大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用的重要性,。然而無線傳感器的供電及電池交換問題成為限制無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建的主要因素之一,。通過將廢棄能源轉(zhuǎn)換為電能的方式實現(xiàn)傳感器能源的自供給技術(shù)成為有效途徑。同時,,氣候變化是當(dāng)今人類面臨的重大全球性挑戰(zhàn),。中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中明確指出建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟體系和清潔低碳安全高效的能源體系的重要性,。根據(jù)美國麻省理工學(xué)院和相關(guān)電力研究所的報告,,小型能量轉(zhuǎn)換技術(shù)被選定為未來改變世界的10大最有前景的技術(shù)之一,大力發(fā)展微小型傳感器的自供電技術(shù)已成必然的趨勢,。相應(yīng)的自供電技術(shù)成為工程應(yīng)用中亟需解決的難題,。綜上所述,本研究在前沿探索,、能源回收,、環(huán)境保護等多個視角來看都具有不可替代的技術(shù)先進性。2.成熟度,、知識產(chǎn)權(quán)情況:針對環(huán)境廢棄能量俘獲及電能轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)換效率低,、環(huán)境適用性差等問題,分別對環(huán)境振動能及風(fēng)能的高效率能量轉(zhuǎn)換展開了深入的研究,。(1)利用磁流變彈性體實現(xiàn)隨環(huán)境振動特征變化的系統(tǒng)固有頻率自調(diào)節(jié)技術(shù),,如圖1所示。圖1(a)固有頻率可調(diào)振動能量俘獲器三維示意圖(b)截面圖(2)利用渦激振動和馳振耦合協(xié)同效應(yīng),,構(gòu)建最優(yōu)鈍體形狀結(jié)構(gòu),,如圖2所示。圖2(a)燈泡狀橫截面鈍體設(shè)計圖(b)輸出功率提升對比線圖(3)構(gòu)建鈍體嵌套式及可滑動式結(jié)構(gòu),,闡明鈍體相互作用機理,,實現(xiàn)高功率密度風(fēng)能俘獲,如圖3所示,。圖3(a)鈍體嵌套型振動風(fēng)能俘獲器(b)平均輸出功率提升對比線圖(4)提出鈍體可滑動新型自調(diào)諧風(fēng)能俘獲系統(tǒng),,構(gòu)建鈍體平衡位置條件下的動力學(xué)模型,如圖4所示,。圖4(a)渦激振動鈍體可滑動風(fēng)能俘獲器(b)風(fēng)速調(diào)諧效果線圖(5)提出非線性高功率鈍體嵌套式型風(fēng)能俘獲系統(tǒng),,闡明磁場耦合多自由度系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)機理,如圖5所示,。圖5(a)非線性高功率鈍體嵌套式型風(fēng)能俘獲系統(tǒng)(b)實物圖綜上,,本人對渦激振動、馳振、尾流馳振等氣動彈性現(xiàn)象在風(fēng)能俘獲系統(tǒng)上的應(yīng)用做了詳盡的研究,,研究有較高的成熟度,。到目前為止,共發(fā)表SCI論文12篇,,其中以第一作者發(fā)表8篇(一區(qū)5篇),,共同作者論文2篇;發(fā)表韓國國內(nèi)及國際學(xué)術(shù)會議論文5篇,;已獲美國授權(quán)國際專利1項,韓國授權(quán)專利2項,,審查中專利3項,。(a)自動刀頭熔接裝備(b)半導(dǎo)體晶圓自動檢測裝備(c)雙臂機器人(d)電子元件高速整列機圖6已研發(fā)設(shè)計裝備實物圖在任職于韓國Robostar機器人有限公司的3年期間,,主導(dǎo)、參與了多項韓國國家戰(zhàn)略研究項目及產(chǎn)業(yè)界高端裝備研發(fā),,包括自動刀頭熔接裝備,、半導(dǎo)體晶圓自動檢測裝備、雙臂機器人,、電子元件高速整列機等,如圖6所示,,掌握高精密高端裝備核心設(shè)計思路,尤其對裝備系統(tǒng)級核心關(guān)鍵問題的把控具有豐富的研發(fā)實踐經(jīng)驗,。3.預(yù)期效益:進一步提升我國在新能源開發(fā)利用方面的技術(shù)競爭力,、促進清潔能源技術(shù)在微電設(shè)備自供能技術(shù)的廣泛應(yīng)用、推動智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,,構(gòu)建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)體系,;相關(guān)裝備的研發(fā)對促進高新技術(shù)發(fā)展、帶動區(qū)域經(jīng)濟,、帶動就業(yè)能力,、提升城市地區(qū)整體競爭力等方面將起到重要作用。4.希望合作的企業(yè)類型:機械類,,機床類,,裝備制造類,系統(tǒng)控制類,,智能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建類等,。
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