بهینه سازی برداشت انرژی از پیزوالکتریک PVDF

پیزوالکتریک ها دسته ای از مواد هوشمند هستند که می توانند در برداشت انرژی الکتریکی از محیط مورد استفاده قرارگیرند. در این مقاله از پیزوالکتریک ماده پلی وینیلیدین فلوراید به شکل پلیمر مدل LDT1-028K استفاده شده است. همچنین برای افزایش برداشت انرژی از پیزوالکتریک، از یک تیر T شکل انعطافپذیر و جهت بهینهسازی آن در قسمت باله این تیر T شکل، از سه اندازه مختلف 8) ،6 ،(4 میلیمتر استفاده شده است. معادلات حاکم جهت برداشت انرژی از پیزوالکتریک ارایه و حل گردید. از مدار استاندارد DC برای تبدیل ولتاژ AC به ولتاژ DC و همچنین از یک تقویتکننده عملیاتی به منظور تقویت ولتاژ استفاده شده است. در نهایت بعد از انجام آزمایشات تونل باد ،بهترین نتیجه برای ولتاژ و توان مربوط به پیزوالکتریک متصل به تیر با باله6 میلیمتر بوده و بهینهترین مقادیر ولتاژ و توان در مقاومت اهم R=1 برابر2/23ولت و 5/42وات به دست آمده است. پس از تیر دارای باله 6 میلیمتر در مقاومت اهم R=1 بهترین نتایج به ترتیب مربوط به تیر با بالههای 8 میلیمتر، 4 میلیمتر و حالت پیزوالکتریک بدون تیر بوده است. نوآوری این تحقیق در استفاده از پیزوالکتریک پلیمری نصب شده روی یک تیر T شکل انعطاف پذیر که نصب باله ها با اندازه های مختلف 8)،6،(4 میلیمتر در قسمت جلوی این تیر T شکل صورت گرفته که باعث بهبود در برداشت انرژی از این ماده می شود. همچنین می توان جهت برداشت انرژی از پرچم ها و در ساخت میکروژنراتورها ازآن استفاده کرد و بعنوان منابع انرژی جایگزین برای حسگر بی سیم ها و با افزایش دادن چگالی انرژی برای شارژ کردن باطری بی سیم ها، تلفن های همراه و سایر وسایل مخابراتی از این قبیل استفاده کرد

Keywords:

پیزوالکتریک , برداشت انرژی , تیر Tشکل انعطافپذیر , تونل باد , ارتعاش