برداشت انرژی با استفاده از تیر بایمورف متخلخل با لایه پیزوالکتریک تحت ارتعاشات القایی ناشی از جریان سیال خارجی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 9، دوره 53، شماره 8، آبان 1400، صفحه 4633-4648 اصل مقاله (3.56 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.18200.6780 | ||
| نویسندگان | ||
| محسن فلاح* 1؛ وحید عرب ملکی2 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک/پژوهشکده مطالعات کاربردی سیستم های قدرت، دانشکاه شهیدمدتی آذزبایجان، تبریز، ایزان | ||
| 2دانشکده مکانیک/ گروه مهندسی مکانیک/ دانشگاه تبریز | ||
| چکیده | ||
| در این تحقیق به مطالعه برداشت انرژی توسط تیرهای متخلخل واقع در معرض جریان سیال خارجی پرداخته میشود. معادلات دیفرانسیل غیرخطی الکترومکانیکی کوپل حاکم بر رفتار ارتعاشات عرضی تیر متخلخل واقع در معرض جریان سیال خارجی با استفاده از تئوری تیر اویلر-برنولی استخراج شده است. تیر متخلخل یکسرگیردار با جرم متمرکز در انتهای آن که مجهز به یک لایه پیزوالکتریک در سطح بالایی خود است، به عنوان برداشت کننده انرژی در نظر گرفته شده و بعد از حل عددی معادلات غیرخطی حاکم به بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر انرژی تولید شده پرداخته میشود. نتایج نشان میدهد که در ناحیه قفلشدگی میزان برداشت انرژی حداکثر مقدار دارد. همچنین، توزیع تخلخل تأثیر قابل ملاحظهای بر حداکثر دامنه نوسانات و همچنین انرژی برداشت شده توسط تیر متخلخل دارد و ناحیه قفلشدگی برای تیر با توزیع تخلخل متقارن، توزیع تخلخل نامتقارن و توزیع تخلخل یکنواخت در محدود سرعت میباشد. علاوه بر این، به ازای مقاومت الکتریکی kΩ 1000، حداکثر ولتاژ تولید شده برای تیر با توزیع تخلخل متقارن به صورت سختشوندگی در جداره، توزیع تخلخل نامتقارن و توزیع تخلخل یکنواخت به ترتیب برابر با V 0/39، V 0/44 و V 0/57 میباشد که نشان دهنده بیشترین قابلیت برداشت انرژی مربوط به تیر با توزیع تخلخل نوع سوم میباشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| برداشت انرژی؛ تیر بایمورف متخلخل؛ ارتعاشات القائی ناشی از سیال؛ ناحیه قفلشدگی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,482 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,554 |
||