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La recolección de energía basada en VIV de cilindros en tándem para sistemas IoT autosuficientes

Autores: Shah, Muhammad Mahad; Ahmed, Arslan; Latif, Usman; Hasan, Syed Maaz; Uddin, Emad

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

La recolección de energía basada en VIV de cilindros en tándem para sistemas IoT autosuficientes


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería General

Palabras clave

Recolectores de energía
Piezoeléctricos
Cilindros
Velocidades de flujo
Potencia
Distancia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los recolectores de energía piezoeléctrica se consideran un reemplazo para las baterías porque son autosuficientes con poco o ningún mantenimiento, y son adecuados para dispositivos fuera de la red. En este estudio, se colocaron dos cilindros en un flujo de agua. El cilindro aguas arriba de 25 mm de diámetro está fijo en el centro del flujo mientras que otro cilindro del mismo diámetro, que es libre de oscilar en dirección transversal al flujo y está colocado en la estela de ese cilindro fijo. Luego, se colocó una bandera piezoeléctrica en la estela del cilindro vibrante y se cambió su distancia para observar el efecto de la longitud de la estela en el recolector de energía. El potencial de recolección de energía del sistema se explora para velocidades de flujo que van de 0.28 m/s a 0.36 m/s. La distancia entre los cilindros Gx, que se explora para el rango de 2.5D-7D, y la distancia entre la membrana piezoeléctrica y el cilindro vibrante se expresan como Sx para el mismo rango. La potencia máxima de 19.17 W se produjo en Sx = 2D y Gx = 3.5D. La potencia máxima para el caso base, cuando se usaron dos cilindros circulares estacionarios dispuestos en tándem y se colocó una membrana piezoeléctrica en su estela, es de 10.24 W; por lo tanto, se observa un aumento del 87.2% bajo las mismas condiciones ambientales.

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