基于二维流场的方形断面钝体气动性能分析

主要仿真分析基于二维流场的风致振动压电俘能器方形断面钝体的气动力，旨在探究方形断面钝体在不同攻角下的气动特性，为提高风致振动压电俘能器能量采集效率提供参考。首先通过与文献数据对比不同雷诺数下的斯托罗哈数，验证了有限元气动分析方法的正确性；然后分析二维流场中的方形断面钝体在0°～20°攻角下的横向气动力，通过多项式曲线拟合方法得到了气动力经验系数；随后通过对压电俘能器驰振控制方程进行数值求解，研究了风速对俘能器输出性能的影响。结果表明，在攻角为8°时，方形断面钝体的气动力性能最佳。在给定的参数条件下，压电俘能器的起振风速为2.6 m/s，风速6 m/s时，最大电压可达50.95 V。