简介：

课题组成员周源在期刊《Energy Conversion and Management》上发表文章" Vortex-induced vibration triboelectric nanogenerator for energy harvesting from low-frequency water flow"，提出了一个用于从低速水中收集能量的涡激振动摩擦电纳米发电机(VIV-TENG)。

内容摘要：

       风和水流产生的动能在自然界中广泛存在。尽管之前的研究已经提出了利用压电和摩擦电效应来捕获风的动能的各种设计架构，但低速水流能量收集鲜有研究。在本文中，我们提出了一种涡激振动摩擦电纳米发电机(VIV-TENG)来收集低速水流动能。VIV-TENG主要由一个圆柱体和两个纳米发电机单元组成。水流经过圆柱发生涡激振动，悬臂梁放大振动。在经典的尾流振子模型中引入一个修正因子来表征圆柱的振幅。通过有限元分析对理论模型进行了验证，并对涡激共振进行了解释。实验证明，在涡旋共振的条件下，VIV-TENG在1 MΩ的最大开路电压输出为174 V，最大功率输出为2.5 mW，还展示了给电容器充电的能力。本研究提供了一种利用摩擦电效应从低速水流中收集能量的新方法。

Fig. 1. Schematic of the vortex-induced vibration based triboelectric nanogenerator (VIV-TENG).

DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2023.117383