مدل سازی و شبیه سازی میکرو بازیاب پیزوالکتریکی انرژی از جریان سیال

در این مقاله به مدل سازی و شبیه سازی یک میکرو بازیاب انرژی پیزوالکتریک، از جریان سیال پرداخته می شود. یک تیر پیزوالکتریک دولایه متقارن یک سر آزاد و یک سر گیردار متشکل از یک لایه سیلیکون در وسط و دولایه پیزوالکتریک در اطراف که درون یک میکروکانال قرار دارد، به عنوان مکانیزم میکرو بازیاب در نظر گرفته می شود. جهت مدل سازی از تئوری تیر اویلر - برنولی استفاده شده است، تغییر فرمها کوچک فرض شده و ساختار کامپوزیتی، رفتار الاستیک خطی از خود نشان می دهد. همچنین اتلافهای مکانیکی به وسیله میرایی ویسکوز و میرایی نرخ کرنشی مدل شده اند. برای مدل سازی سیال از فرضیات میکروسیالات استفاده شده است. به منظور صحت سنجی روابط استخراج شده، بررسی المان محدود میکرو بازیاب مورد نظر با استفاده از نرم افزار 5 . 0 COMSOL Multiphysics انجام و نمونه دوبعدی مساله شبیه سازی گردیده است. ولتاژ خروجی میکرو بازیاب در شبیه سازی نرم افزار COMSOL در سرعت ورودی سیال 1x 10 - 4 m / s برابر با mV 4 . 52 و ولتاژ حاصله از مدل سازی ریاضی مساله برابر با mV 4 . 24 بدست آمدند که به میزان %6 . 2 اختلاف دارند