DISPOSITIVOS E SISTEMAS DE COLHEITA DE ENERGIA DE FLUXO

A presente invenção refere-se a um sistema de colheita de energia de fluxo incluindo um bico-difusor definindo um canal de fluxo em forma de ranhura e um dispositivo de colheita de energia de fluxo no canal de fluxo em forma de ranhura do bico-difusor. O canal de fluxo em forma de ranhura inclui uma parte convergente, uma parte divergente e uma seção de constrição entre as partes convergente e divergente. O dispositivo de colheita de energia de fluxo inclui um elemento flextensional tendo um quadro e um cantilever estendendo-se para fora do quadro, e uma pilha de elementos piezelétricos alojados em uma cavidade interna definida no quadro. O cantilever é um material não piezelétrico. O quadro do elemento flextensional está na parte convergente e o cantilever está na seção de constrição do canal de fluxo em forma de ranhura. O quadro é configurado para deformar e alongar os elementos piezelétricos para gerar uma corrente com base no efeito piezelétrico quando um fluido flui através do canal de fluxo em forma de ranhura e gera forças desequilibradas no cantilever devido à vibração aeroelástica. A flow energy harvesting system including a nozzle-diffuser defining a spline-shaped flow channel and a flow energy harvesting device in the spline-shaped flow channel of the nozzle-diffuser. The spline-shaped flow channel includes a converging portion, a diverging portion, and a constriction section between the converging and diverging portions. The flow energy harvesting device includes a flextensional member having a frame and a cantilever extending outward from the frame, and a stack of piezoelectric elements housed in an interior cavity defined in the frame. The cantilever is a non-piezoelectric material. The frame of the flextensional member is in the converging portion and the cantilever is in the constriction section of the spline-shaped flow channel. The frame is configured to deform and elongate the piezoelectric elements to generate a current based on the piezoelectric effect when a fluid flows through the spline-shaped flow channel and generates unbalanced forces on the cantilever due.