[实用新型]充液管道压电液阻俘能器

说明书

充液管道压电液阻俘能器，属于振动控制技术领域，包括俘能器主壳体、上壳罩、活塞、活塞杆、弹簧、附加质量块、金属基板组、压电陶瓷复合板、橡胶压块、第一蓄能器、第二蓄能器、储能和供能单元、控制器及整流板，俘能器主壳体、上壳罩、活塞、活塞杆、弹簧、附加质量块、金属基板组、压电陶瓷复合板及橡胶压块构成充液管道压电液阻俘能器主体，充液管道压电液阻俘能器主体分别与第一蓄能器、第二蓄能器及储能和供能单元连接，本实用新型的结构实现了通过流体与压电体耦合振动传递动力驱动俘能器增阻减振，起到对管道增阻减振的作用并将振动能量转换成电能存储起来，管道中布置整流板，进一步改善由于输流管道中气泡破裂对管道产生的巨大冲击力。

技术领域

本实用新型属于振动控制技术领域，特别是涉及到一种充液管道压电液阻俘能器。

背景技术

流固耦合效应几乎涉及所有的工业，而有压流动或输送过程中的互动问题则是这些领域中十分具有代表性的研究方向。

管道系统作为一种最具代表性的输送系统，在众多的工业领域中具有十分广泛的应用，发挥着极其重要的作用。但管道系统工作过程不可避免地会出现由于系统操作或其他扰动等原因而产生的非定常流动，而在输流管道中气泡破裂产生的巨大冲击力是极其有害的。引起系统的振荡，降低系统运行可靠性、恶化工作环境、影响仪器仪表精度、导致管道结合部渗漏，严重时会导致管道爆裂或系统失效而成灾等。为了减少振动对输流管造成的危害，振动的控制方法及其实施的研究也是一个值得重视的方面。

目前，虽然人们提出了用于减轻管振动的阻尼器，详见公布号CN103090152A”和“用于管道振动能量收集的压电能量回收装置，详见公布号CN106685264A”。

但以上研究只是在管道外增加配重或能量收集装置，并未对气泡破裂产生的巨大冲击力直接在管道内部通过流固耦合进行减振和能量回收的研究，同时现有的油气管道隔振和压电发电装置大都结构复杂、体积大，不适于直径相对较小的管道。

为提高对管道振动能量的回收能力和振动控制效果，有必要实用新型一种压电液阻俘能器，即通过流体与压电体耦合振动传递动力驱动压电液阻俘能器增阻减振，并将振动能量转换成电能存储起来为管道微系统控制装置进行供能，并用于振动的半主动控制，对维护管道系统的运行安全具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对充液管道系统的振动和压电减振控制特性进行分析后提出一种新型压电液阻俘能器，它利用载流压电材料的共振来衰减流体的脉动，通过压电与流体相互耦合作用来实现振动能量回收。