Efecto de la Relación de Longitud de Masa de Punta en la Captación de Energía Piezoeléctrica por Galopante de Baja Amplitud
Autores: Abdollahzadeh Jamalabadi, Mohammad Yaghoub
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Efecto de la Relación de Longitud de Masa de Punta en la Captación de Energía Piezoeléctrica por Galopante de Baja Amplitud
Categoría
Artes
Subcategoría
Música
Palabras clave
Viento
Galope
Recolector de energía
Masa de punta
Capa piezoeléctrica
Modelo de interacción fluido-sólido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Se expusieron vigas galopantes al flujo libre del viento y se utilizan para la captura sostenible de energía eólica. En este artículo, se investiga el efecto de la masa en la punta sobre el rendimiento de un recolector de energía galopante mediante un modelado simple del sistema, lo cual es útil para amplias aplicaciones de ingeniería de estos sistemas. Aquí, se utiliza una capa piezoeléctrica unida a una viga en voladizo con una masa en la punta expuesta al flujo libre del viento como un recolector de energía. Se utiliza un modelo de interacción fluido-sólido para simular el problema. El modelo de interacción fluido-sólido se compone de los datos experimentales para las cargas aerodinámicas y un modelo estructural unidimensional del material piezoeléctrico y de la viga con la teoría de vigas de Euler-Bernoulli. Las ecuaciones diferenciales parciales que rigen el sistema se resuelven analíticamente mediante el método de aproximación. El modelo resultante se confirma con resultados experimentales anteriores. Se determinan analíticamente los efectos de la relación de longitud de la masa en la punta sobre el inicio del galopante, el nivel de voltaje producido y la potencia cosechada. Como se muestra, al aumentar la longitud de la masa en la punta para una longitud constante de la viga y del piezoeléctrico, la inercia del sistema aumenta mientras que el desplazamiento de la punta y el inicio del galopante disminuyen.
Descripción
Se expusieron vigas galopantes al flujo libre del viento y se utilizan para la captura sostenible de energía eólica. En este artículo, se investiga el efecto de la masa en la punta sobre el rendimiento de un recolector de energía galopante mediante un modelado simple del sistema, lo cual es útil para amplias aplicaciones de ingeniería de estos sistemas. Aquí, se utiliza una capa piezoeléctrica unida a una viga en voladizo con una masa en la punta expuesta al flujo libre del viento como un recolector de energía. Se utiliza un modelo de interacción fluido-sólido para simular el problema. El modelo de interacción fluido-sólido se compone de los datos experimentales para las cargas aerodinámicas y un modelo estructural unidimensional del material piezoeléctrico y de la viga con la teoría de vigas de Euler-Bernoulli. Las ecuaciones diferenciales parciales que rigen el sistema se resuelven analíticamente mediante el método de aproximación. El modelo resultante se confirma con resultados experimentales anteriores. Se determinan analíticamente los efectos de la relación de longitud de la masa en la punta sobre el inicio del galopante, el nivel de voltaje producido y la potencia cosechada. Como se muestra, al aumentar la longitud de la masa en la punta para una longitud constante de la viga y del piezoeléctrico, la inercia del sistema aumenta mientras que el desplazamiento de la punta y el inicio del galopante disminuyen.