近日，西班牙罗维拉·维尔吉利大学机械工程系研究员弗朗西斯科·韦拉设计了一种新型能量收集系统，其核心原理是将水流接触物体时产生的振动转化为可利用的能源。相关研究成果已发表于学术期刊《流体与结构杂志》。

该系统的能量来源是基于“涡激振动”现象：当水流绕过浸没于水中的圆柱体时，会在其后方形成周期性脱落的涡旋，从而诱发圆柱体产生振动。研究团队设计的装置结构极为简洁：一根圆柱形管体通过轴悬挂于水中，在水流作用下可像钟摆一样振荡。这一设计的突出优势在于，只有圆柱体需要没入水中，而传动轴、变速机构以及发电机等所有复杂机械部件均可置于水外，显著降低了水下结构的复杂性和维护需求。

与传统利用水流动能的轴向流或横流式水轮机(水下风力发电机)相比，该振动能量收集系统采取了截然不同的技术路径。现有水轮机虽理论效率可超过50%，但实际仅能捕获流经其截面积流体能量的25%-35%，且其水下运动部件众多，易受腐蚀和生物附着影响，维护成本高昂。韦拉团队在实验室水槽中进行的缩比测试表明，该振动系统的功率系数(转换效率)约为15%，虽仅为高性能涡轮机的一半，但其结构简单、占用空间更小，且将绝大部分机械与电气系统置于水面平台的可能性，为实际应用提供了独特的便利性。

这项研究成果的意义在于，它将长期以来被视为工程危害的“流致振动”(例如损害海底管道)现象，转化为了一种潜在的可持续能源资源。该技术不仅适用于持续的潮汐流，也有可能应用于具有一定流速的河流甚至风能收集，且无需建造水坝或引水渠。目前研究尚处于理论和实验室验证阶段，未来工作将集中于优化能量提取策略、扩展有效工作流速范围以及研究多装置阵列的协同效应，以提升单位面积的产能。这为在难以安装和维护传统涡轮机的环境中开发简单可靠的水动能技术开辟了新思路。

出版详情：作者：FJ Huera-Huarte，标题：《利用摆锤从涡激振动中收集能量》，发表于：《流体与结构杂志》 (2026)。杂志信息：《流体与结构杂志》