研究内容主要包括：(1)设计能够有效增强压力脉动强度的局部管道结构，提出能够有效提高压力脉动振动能量转换效率的力学放大器并进行动力学分析；(2)建立俘能器关键零部件及系统动力学模型，基于流-固-电耦合理论揭示系统参数对采集器输出特性的影响规律，实现结构优化设计；(3)试制压力脉动振动能量采集器样机，设计高效的低功耗采集和存储电路，建立压力管道实验平台，实验验证理论分析与仿真结果。项目研究成果将进一步促进振动能量采集技术的理论发展并推动其工程应用。

市场分析

本项目致力于开发适用于压力管道的振动能量采集器，基于项目总体目标确定主要研究内容如下:

(1)流体管道压力脉动振动俘能器关键部件结构优化设计；

(2)流体管道压力脉动振动俘能器机电耦合模型理论及仿真分析；

(3)流体管道压力脉动振动俘能器实验研究。

已有应用情况

暂无。

产业化成本效益分析

压力脉动存在于压力管道中，如果能把压力脉动产生的振动能量收集转换成电能，为管道的测量及监测设备提供电源，既能节省能源，又可以提高相关设备的智能化水平。本项目的研究内容不仅可用于石油、天然气等工业管道的智能检测与监测，也可以为城市中供水管道的检测监测提供无源自供电技术，同时可能够拓展到飞行器和机动车辆及其它大型机械的关键部件健康疲劳监测、环境智能监测、无线传感器网络以及其它需要能源自供给的微机电系统等领域。因此，利用动力学理论和实验手段研究振动俘能器结构的力学性能，提高能量捕获效率，解决关键难题，对发展我国制造业、微电子技术、清洁能源利用技术、装备远程监测的等领域具有非常重要的推动作用。