|
|
برداشت انرژی از سیستم دیسک صلب چرخان با دو تیر طره و پیزوالکتریک
|
|
|
|
|
نویسنده
|
شیرازی اسماعیل ,جعفری علی اصغر
|
منبع
|
صوت و ارتعاش - 1400 - دوره : 10 - شماره : 19 - صفحه:133 -149
|
|
|
چکیده
|
در این پژوهش یک سیستم برداشت انرژی که در آن دو تیر طره کوپل شده با لایه های پیزوالکتریک به یک دیسک صلب چرخان متصل هستند معرفی شده است. ابتدا معادلات سیستم با استفاده از روابط الکترومکانیکال لاگرانژ نوشته و سپس به روش حل دقیق و تقریب رزونانسِ حل دقیق، حل شده است. همچنین سیستم برداشت انرژی به کمک نرم افزار شبیه سازی گردیده است. اثر سرعت زاویه ای بر ولتاژ، مقاومت الکتریکی و توان بهینه بررسی و مشاهده شد که با افزایش سرعت زاویه ای، ولتاژ و مقاومت بهینه ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد ولی توان بهینه ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. کمینه ولتاژ و مقاومت بهینه و بیشینه توان بهینه در سرعت 44 رادیان بر ثانیه بدست می آید. نتایج نشان داد که در این سیستم به منظور تولید توان حداکثر مطلقِ 0/094 وات به مقاومت الکتریکی 1115 اهم نیاز است. همچنین تغییرات توان بر حسب تغییرات ولتاژ و مقاومت الکتریکی بررسی شده است. مقایسه نتایج سه روش استفاده شده نشان داد که مطابقت بالایی میان نتایج حاصل از حل معادلات و شبیه سازی وجود دارد و پاسخ های تقریب رزونانس ساده تر از پاسخ های حل دقیق بوده و خطای ناچیزی دارد.
|
کلیدواژه
|
برداشت انرژی، پیزوالکتریک، تیر چرخان
|
آدرس
|
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی, دانشکده مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی, دانشکده مهندسی مکانیک, آزمایشگاه پژوهشی آکوستیک و ارتعاشات, ایران
|
پست الکترونیکی
|
ajafari@kntu.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Energy harvesting from a rotating rigid disk system with two console beams and piezoelectric
|
|
|
Authors
|
jafari Ali asghar ,shirazi esmaeil
|
Abstract
|
In this research, a energy harvesting system was introduced in which two console beams coupled with piezoelectric layers are connected to a rotating rigid disk. First, the system equations were written using the electromechanical Lagrange equations and then solved by exact solution and resonance approximation of the exact solution methods. The energy harvesting system was also simulated in software. The effect of angular velocity on resistance, voltage and optimal power was investigated and observed that increasing angular velocity, the optimal resistance and voltage first decrease and then increase, but the optimal power first increases and then decreases. Optimal minimum resistance and voltage and maximum optimal power are obtained at 44 rad/s. The results showed that in this system in order to produce absolute maximum power of 0.094 W, electrical resistance of 1115 Ω is required. Power were also evaluated versus electrical voltage and resistance. Moreover, comparison of the results of the three methods showed very good agreement between the results of solving equations and simulation and resonance approximation solution responses are simpler than exact solution ones and have negligible error.
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|