KCI등재
SCIE
SCOPUS
Design, Simulation and Experiment for a Vortex-Induced Vibration Energy Harvester for Low-Velocity Water Flow
저자
Dongxing Cao (Beijing University of Technology) ; Xiangdong Ding (Beijing University of Technology) ; Xiangying Guo (Beijing University of Technology) ; Minghui Yao (Tianjin Polytechnic University)
발행기관
학술지명
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발행연도
2021
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English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
1239-1252(14쪽)
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Piezoelectric vibration energy harvesting has attracted considerable attention because of its prospects in self-powered electronic applications. There are a many low-velocity waters in nature, such as rivers, seas and oceans, which contain abundant hydrokinetic energy. In this paper, an optimal geometric piezoelectric beam combining magnetic excitation is identified and applied to a vortex-induced vibration energy harvester (ViVEH) for low velocity water flow, which is composed of a continuous variable-width piezoelectric beam carrying a cylindrical bluff body. The finite element simulation and experiment are first carried out to study the harvesting characteristics of the designed variable-width beam ViVEH without considering the magnetic excitation. The influence of the width-ratio and flow velocity on the harvesting voltage is studied in detail. The optimal structure, a ViVEH equipped with triangular piezoelectric beam, is then obtained by the superior energy harvesting performance for low velocity water flow. From the experimental results, at a flow velocity of 0.6 m/s, the highest root mean square (RMS) voltage and RMS voltage per unit area are 19.9 V and 0.07 V/mm 2 , respectively. Furthermore, magnetic excitation is introduced to improve the scavenging performance of the optimal triangular beam ViVEH, different polarity arrangements are compared, and the optimal case, the arrangement of horizontal repulsion and vertical attraction (HR-VA), is obtained. This case can scavenge the highest power of 173 μW at a flow velocity of 0.5 m/s, which is increased by 127% compared to a conventional constant-width beam ViVEH with no magnetic excitation.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2015-04-01 | 평가 | SCIE 등재 (기타) | KCI등재 |
2008-06-23 | 학회명변경 | 영문명 : Korean Society Of Precision Engineering -> Korean Society for Precision Engineering |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 3.62 | 2.24 | 0 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0 | 0 | 0 | 0.21 |
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