Análisis de un recolector de energía por vibración de sloshing de ferrofluido simétrico
Autores: Anand, Nadish; Gould, Richard
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis de un recolector de energía por vibración de sloshing de ferrofluido simétrico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Ferrofluido
Cosechadores de energía por vibración de oscilación
Excitaciones externas
Configuración simétrica
Imanes permanentes
Adaptación de impedancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los recolectores de energía por vibración de sloshing de ferrofluido utilizan el movimiento de sloshing del ferrofluido como un imán móvil entre una bobina fija para inducir corriente y, a su vez, recolectar energía de excitaciones externas. En este estudio se presenta una configuración simétrica de recolector de energía por vibración de sloshing de ferrofluido que utiliza cuatro imanes permanentes externos, colocados simétricamente, para magnetizar un ferrofluido dentro de un tanque. Se aplica una excitación sinusoidal externa de amplitud 1 m/s^2, y todo el sistema se estudia numéricamente utilizando un método de nivel de conjunto para rastrear la interfaz aguda entre el ferrofluido y el aire. El sistema se estudia para dos escalas de longitud significativas de 0.1 m y 0.05 m, variando las disposiciones de polaridad de los cuatro imanes externos. Todas las dimensiones de la configuración del sistema están parametrizadas con la escala de longitud para mantener la configuración del sistema invariante con la escala de longitud. Finalmente, se realiza un barrido de frecuencia, abarcando la primera frecuencia modal de la estructura y el ajuste de impedancia para obtener las características de recolección de energía del sistema.
Descripción
Los recolectores de energía por vibración de sloshing de ferrofluido utilizan el movimiento de sloshing del ferrofluido como un imán móvil entre una bobina fija para inducir corriente y, a su vez, recolectar energía de excitaciones externas. En este estudio se presenta una configuración simétrica de recolector de energía por vibración de sloshing de ferrofluido que utiliza cuatro imanes permanentes externos, colocados simétricamente, para magnetizar un ferrofluido dentro de un tanque. Se aplica una excitación sinusoidal externa de amplitud 1 m/s^2, y todo el sistema se estudia numéricamente utilizando un método de nivel de conjunto para rastrear la interfaz aguda entre el ferrofluido y el aire. El sistema se estudia para dos escalas de longitud significativas de 0.1 m y 0.05 m, variando las disposiciones de polaridad de los cuatro imanes externos. Todas las dimensiones de la configuración del sistema están parametrizadas con la escala de longitud para mantener la configuración del sistema invariante con la escala de longitud. Finalmente, se realiza un barrido de frecuencia, abarcando la primera frecuencia modal de la estructura y el ajuste de impedancia para obtener las características de recolección de energía del sistema.