引信技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展獲得了很大的進步,引信從傳統(tǒng)的機械化朝著靈巧化、智能化的方向發(fā)展�，F(xiàn)代引信對電源的要求愈來愈高,實吋快速供電、安全性高、長儲性好的引信電源,需求量更大。隨著引信小型化的發(fā)展趨勢,功能和內(nèi)部機構(gòu)或裝置不斷增多,留給電源的空間有限,因此,引信電源小體積高能量輸出的矛盾愈加突出。本論文以引信物理電源為研究對象,采用數(shù)值仿真和實驗結(jié)合的研究方法,開展小型振動壓電發(fā)電機氣流致聲激勵機理、聲振動響應(yīng)特性和發(fā)電性能的研究。首先,在課題預(yù)先研究的基礎(chǔ)上,通過計算流體分析確定了短的等截面環(huán)隙進氣道,具有進氣口流態(tài)轉(zhuǎn)捩快、流場趨于均勻快、整流作用明顯、氣流速度均勻?qū)ΨQ恢復(fù)能力強等特點。提出了氣流致聲、聲激振的激振方法,并設(shè)計了等截面環(huán)隙噴口-共振腔氣流致聲激振機構(gòu),建立了基于N-S方程和SSTk-ω湍流模型的氣流致聲激振仿真模型。將仿真得到的腔底壓力與實驗測得的聲壓曲線進行比較,驗證仿真模型的合理性。同時,結(jié)果表明,腔底壓力呈周期穩(wěn)定變化,能形成持續(xù)穩(wěn)定的振源,證明了該氣流致聲激勵機構(gòu)的可行性。其次,應(yīng)用所建立的仿真模型,對等截面環(huán)隙口-共振腔激振機構(gòu)的流場進行了數(shù)值模擬。通... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１電磁式風(fēng)能收集裝置??２００４年英國帝國理工學(xué)院采用激光加王技術(shù)制備了?ＳＵ８基的扇葉結(jié)構(gòu)口，４］，在珪基??

且用壓電換能器代替磁電換能器成為一種小型化應(yīng)用途徑。２００５年Ｐｒｉｙａ等提??出一種利用壓電雙晶梁收集風(fēng)能的壓電風(fēng)車［８，９］。其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)風(fēng)車相似，特點是使用活??動壓電片轉(zhuǎn)換電能。如圖１．３所示，１２個雙壓電晶片均勻分布在圓周上，其尺寸為６０?ｍｍ??Ｘ?２０?ｉｍｎ?Ｘ?０．６?ｍｍ。雙晶梁的諧振頻率和電容分別為６５?Ｈｚ和１７０?ｎＦ。風(fēng)車轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的??扭矩通過一個凸輪和廷碼傳遞到風(fēng)車軸上，從而引起阻片的振蕩運動。當(dāng)風(fēng)速為４．４７??ｍ／ｓ、匹配電阻為６．７?ｍ時，該風(fēng)車的發(fā)電量為７．５?ｍＷ。??＾?ｕ．??圖１．３壓電雙晶梁風(fēng)車發(fā)電機??２０１０年韓國西江大學(xué)Ｃｈａｎｇ等［１＾利用扇葉的轉(zhuǎn)動，將穩(wěn)定流轉(zhuǎn)化為風(fēng)速波動的氣??流，然后吹動ＰＶＤＦ壓電膜發(fā)聲交替的振動，由ＰＶＤＦ將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，在風(fēng)速３．５?ｍ／ｓ??３??

對風(fēng)能的回收。盡管如此，這種電磁式的鍋輪風(fēng)能收集裝置還存在線圈旺數(shù)少、加工技??術(shù)夏雜、輸出電壓低等問題。??圖１．２渴輪式徹型風(fēng)力發(fā)電機??２風(fēng)車式能量收集裝置??微型振動能量收集裝置的研究結(jié)果表哪呵基于壓電效應(yīng)的能堂化集裝置的能量密??度較高，且用壓電換能器代替磁電換能器成為一種小型化應(yīng)用途徑。２００５年Ｐｒｉｙａ等提??出一種利用壓電雙晶梁收集風(fēng)能的壓電風(fēng)車［８，９］。其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)風(fēng)車相似，特點是使用活??動壓電片轉(zhuǎn)換電能。如圖１．３所示，１２個雙壓電晶片均勻分布在圓周上，其尺寸為６０?ｍｍ??Ｘ?２０?ｉｍｎ?Ｘ?０．６?ｍｍ。雙晶梁的諧振頻率和電容分別為６５?Ｈｚ和１７０?ｎＦ。風(fēng)車轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的??扭矩通過一個凸輪和廷碼傳遞到風(fēng)車軸上，從而引起阻片的振蕩運動。當(dāng)風(fēng)速為４．４７??ｍ／ｓ、匹配電阻為６．７?ｍ時，該風(fēng)車的發(fā)電量為７．５?ｍＷ。??＾?ｕ．??圖１．３壓電雙晶梁風(fēng)車發(fā)電機??２０１０年韓國西江大學(xué)Ｃｈａｎｇ等［１＾利用扇葉的轉(zhuǎn)動，將穩(wěn)定流轉(zhuǎn)化為風(fēng)速波動的氣??流，然后吹動ＰＶＤＦ壓電膜發(fā)聲交替的振動，由ＰＶＤＦ將風(fēng)能轉(zhuǎn)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]引信壓電發(fā)電機原理及試驗研究[D]. 李映平.南京理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]引信氣流壓電發(fā)電機氣流控制進氣道內(nèi)湍流數(shù)值模擬研究[D]. 呂娜.南京理工大學(xué) 2012
[2]引信新型彈載壓電發(fā)電機氣流控制進氣口內(nèi)流場數(shù)值模擬[D]. 何鵬.南京理工大學(xué) 2012
[3]基于諧振腔和簧片閥結(jié)構(gòu)的風(fēng)能回收裝置[D]. 季軍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[4]噴流強聲裝置研究[D]. 王旭東.南京理工大學(xué) 2005



本文編號：2933886