Investigación de parámetros de energía de PVDF recolectora para la realización de un modelo experimental
Autores: Cepenas, Mindaugas; Peng, Bingzhong; Andriukaitis, Darius; Ravikumar, Chandana; Markevicius, Vytautas; Dubauskiene, Neringa; Navikas, Dangirutis; Valinevicius, Algimantas; Zilys, Mindaugas; Merfeldas, Audrius; Hinov, Nikolay
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Investigación de parámetros de energía de PVDF recolectora para la realización de un modelo experimental
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Recolectores de energía
Piezoeléctrico
Amortiguamiento
Voladizo
Simulación
Voltaje de salida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los recolectores de energía piezoeléctrica han sido ampliamente investigados para su uso con sensores inalámbricos o dispositivos electrónicos de bajo consumo de energía. La mayoría de los recolectores de energía piezoeléctrica no pueden generar suficiente energía para aplicaciones potenciales. En este estudio, exploramos los parámetros, incluyendo la separación y la masa de prueba, que pueden afectar el amortiguamiento del voladizo para optimizar el diseño del recolector de energía. Se realiza un análisis finito utilizando el software COMSOL Multiphysics. Por lo general, este tipo de simulación se realiza utilizando el factor de pérdida. Sin embargo, se sabe que los resultados del factor de pérdida producen modelos que no se ajustan bien a los datos experimentales. De hecho, el resultado del voltaje de salida utilizando el factor de pérdida es un 50% más alto que el valor real, lo cual se debe a ignorar el efecto adverso de un amortiguamiento mecánico superpuesto de diferentes materiales constituyentes. Para construir un modelo real, se miden los coeficientes de amortiguamiento de Rayleigh para utilizar en una simulación. Esto resultó en un ajuste más cercano entre el modelado y los datos experimentales, y un voltaje de salida 5 veces mejor del recolector de energía optimizado en comparación con el uso de la separación y masa más pequeñas.
Descripción
Los recolectores de energía piezoeléctrica han sido ampliamente investigados para su uso con sensores inalámbricos o dispositivos electrónicos de bajo consumo de energía. La mayoría de los recolectores de energía piezoeléctrica no pueden generar suficiente energía para aplicaciones potenciales. En este estudio, exploramos los parámetros, incluyendo la separación y la masa de prueba, que pueden afectar el amortiguamiento del voladizo para optimizar el diseño del recolector de energía. Se realiza un análisis finito utilizando el software COMSOL Multiphysics. Por lo general, este tipo de simulación se realiza utilizando el factor de pérdida. Sin embargo, se sabe que los resultados del factor de pérdida producen modelos que no se ajustan bien a los datos experimentales. De hecho, el resultado del voltaje de salida utilizando el factor de pérdida es un 50% más alto que el valor real, lo cual se debe a ignorar el efecto adverso de un amortiguamiento mecánico superpuesto de diferentes materiales constituyentes. Para construir un modelo real, se miden los coeficientes de amortiguamiento de Rayleigh para utilizar en una simulación. Esto resultó en un ajuste más cercano entre el modelado y los datos experimentales, y un voltaje de salida 5 veces mejor del recolector de energía optimizado en comparación con el uso de la separación y masa más pequeñas.