مطالعه تجربی و عددی برداشت انرژی از اسلاشینگ یک سیال و عملکرد آن در دستگاه صفحه تراش

در این مطالعه روشی برای برداشت انرژی از اسلاشینگ مایعات پیشنهاد شده و تاثیر پارامترهای مختلف بر کارایی آن بررسی شده‌است. در بخش اول، ولتاژ و توان القایی بصورت آزمایشگاهی اندازه‌گیری شده‌است. بدین منظور آهنربایی روی مایع موجود در ظرف سیم پیچی شده شناور گردیده و سیستم مورد بررسی روی یک میز لرزه قرار گرفته‌است. نتایج بدست‌آمده نشان می‌دهد ولتاژ القایی با افزایش فرکانس افزایش یافته و در فرکانس طبیعی مجموعه سازه و مخزن به بیشترین مقدار خود می‌رسد. همچنین با افزایش قدرت آهنربا و افزایش ارتفاع سیال درون ظرف، ولتاژ القایی افزایش یافته‌است. بیشترین ولتاژ القایی و توان برداشت‌شده در این مطالعه به ترتیب 850mv و 400µw ثبت شده‌است. برای بررسی کارایی روش پیشنهادی، سیستم مورد نظر روی یک ماشین صفحه تراش نصب شده و ولتاژ القایی و توان برداشت‌شده اندازه‌گیری گردیده‌است. در بخش دوم، از روش عددی برای شبیه‌سازی و تحلیل سیستم پیشنهادی استفاده گردیده‌است. نتایج بدست‌آمده نشان می‌دهند روند تغییرات پارامترهای مربوط به مرز مشترک از جمله فشار و ارتفاع آن، منطبق بر داده‌های تجربی بوده و بنابراین می‌توان از این روش جهت طراحی و پیش‌بینی عملکرد برداشت‌کننده انرژی استفاده نمود.

experimental and numerical study of energy harvesting from sloshing of a liquid and its performance on shaper machine

in this study, a method for energy harvesting from sloshing of fluids has been proposed. in the first part, voltage and electrical power are measured experimentally. a magnet is floated on the liquid in the coiled container and the system is placed on a shaker table. according to faraday’s law of induction, the movement of the magnet inside the container induces voltage in the coil. the results show that the induced voltage increases with increasing frequency and reaches its maximum value at the natural frequency of the structure and container and decreases again. also, the inductive voltage has increased with increasing both magnet strength and height of the liquid inside the container. the highest inductive voltage and power output in this study were 850mv and 400µw, respectively. to evaluate the efficiency of the proposed method, the system was installed on a shaper machine and the induced voltage and electrical power were measured. also, the numerical method is used to simulate and analyze the proposed system. the results show that variations of interface parameters including its pressure, are consistent with experimental data and therefore this method can be used to design and predict the performance of the energy harvester.