بررسی تجربی و عددی اثر کاهش عرض بر توان خروجی تیر برداشت‌کننده انرژی پیزوالکتریک

نویسندگان

1 دانشگاه امام حسین(ع) دانشکده فنی و مهندسی

2 دانشگاه امام حسین(ع)، دانشکده فنی و مهندسی

doi
10.22060/mej.2019.14887.5970
چکیده

با توجه به کاهش منابع انرژی جهان، برداشت انرژی ارزان از محیط پیرامون اهمیت زیادی پیدا کرده است. از مهم ترین روش های برداشت انرژی، برداشت انرژی از مواد پیزوالکتریک می باشد و اخیرا محققان بر روی بهینه سازی این نوع برداشت‌کننده‌های انرژی متمرکز شده اند. در این مقاله به بررسی تجربی و عددی اثر کاهش عرض تیر بر میزان برداشت انرژی از تیر یکسرگیردار حامل پیزوالکتریکی که حرکت هارمونیک دارد، پرداخته شده است. در این پژوهش از یکی از جدیدترین مواد پیزوالکتریک بنام الکترو-اکتیو پیپر سلولزی استفاده شده است. در ابتدا یک تیر با عرض ثابت مورد بررسی قرار گرفته و سپس دو تیر یکسردرگیر متصل بصورت سری و موازی که عرض هر کدام نصف عرض تیر اولیه می‌باشند، مورد تحلیل واقع شده‌اند و در مرحله بعدی تیر واحد را به سه قسمت مساوی تقسیم کرده و حالات سری و موازی این تیرها مورد بررسی قرار گرفته‌اند و نتایج عددی با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه شده اند. ملاحظه می‌شود که اگر عرض یک تیر را به چند قسمت مساوی تقسیم کرده و چند تیر با عرض کمتر ایجاد شود و بصورت سری به یکدیگر متصل گردند، میزان برداشت انرژی در این حالت از تیر واحد اولیه به طور قابل توجهی بیشتر خواهد بود.