钝体是在生活中随处可见的一种非流线型的结构体,钝体绕流是自然界中普遍存在的一种物理现象,这种看似简单的物理现象实际上包含了极其复杂的流动机理。当钝体的固定方式为弹性支撑或者允许发生形变的时候,钝体两侧因旋涡脱落而产生的脉动作用力会使钝体产生周期性的振动,振动的钝体会对其周围流场产生进一步的影响,这种流体与钝体之间相互影响和作用被称为流致振动(Flow-induced motion,FIM)。在工程领域中,结构体在流致振动的影响下持续受力产生振动进而出现疲劳破坏,同时也说明了这种现象本身具有较多可以利用的能量。由于流致振动及钝体绕流中旋涡脱落在低速来流条件下就会发生,如能利用旋涡脱落时引起的振动进行发电,相比传统的发电技术,这类装置中将不存在任何转动部件,没有滑动或滚动摩擦,更适合将装置微型化。本文主要针对不同截面形状钝体和不同压电片参数的钝体-压电片系统进行了风洞实验研究,分析系统输出电压、输出电压频率及平均峰值电压曲线,了解钝体截面形状和压电片长度对钝体-压电片系统能量输出特性的影响,为利用钝体-压电片系统进行能量收集提供一定的理论依据。获得的主要结论如下:首先针对不同长度压电片的方柱-压电片系统进行了风洞试验,研究了压电片长度对方柱-压电片系统能量收集特性的影响。实验发现来流速度对方柱-压电片系统的输出电压有直接影响。随着来流速度的增大,压电片自由端的振幅增加,振动频率减小。在压电片长度较短时,其振动频率与方柱尾涡脱落频率相近或相等时会出现共振现象,输出电压会急剧上升。随风速增加,在共振点之后会出现一个输出电压稳定的过渡区域。当压电片靠近固定端的部分开始参与振动时,标志着过渡阶段的结束,风速达到临界风速,输出电压再次出现快速增长。然后,本文对前端钝体为三角柱、梯形柱和反向梯形柱的钝体-压电片系统进行了风洞实验,研究了前端钝体截面形状对系统输出电压的影响。研究结果表明钝体形状是钝体-压电片系统输出电压的重要影响因素。钝体形状发生改变时,钝体周围流动边界层发生分离以及旋涡脱落的位置都不尽相同。三角柱和梯形柱-压电片系统的流动边界层在背风面棱边处发生分离并脱落,且脱体旋涡不再受钝体影响而直接作用在压电片上。反向梯形柱和方柱-压电片系统的流动边界层都是在迎风封面处发生分离。由于反向梯形柱在迎风面后方垂直于钝体来流方向的宽度一直在减小,对在迎风面棱边处发生分离的边界层影响减弱,减少了对旋涡形成和脱落的阻碍,其电压输出表现强于方柱-压电片系统。综合本文的研究结论,反向梯形柱-压电片系统电压输出在各个工况下的表现都比较好,尤其是在高风速下的表现尤为突出,最大平均峰值电压Vpeak=1.829V,此时输出功率为P=1.67μW。