Energy Harvesting Using Cylindrical Piezoelectric Transducers
Loading...
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Výzkum v této disertační práci se zabývá využitím válcových piezoelektrických měničů ke sběru akustické energie a také prouděním indukovaných vibrací. Ve studii byly použity čtyři válcové měniče vyrobené z olovnatého zirkoničitanu titanátu a různých rozměrů. Výzkum se zabýval sběrem akustické energie pomocí měření na otevřeném okruhu prováděných na válcích dvou různých velikostí za účelem nalezení vztahu mezi velikostí válce a interakcí válce s akustickými vlnami. Po měření naprázdno byla provedena řada experimentů s uzavřeným okruhem za účelem optimalizace zatěžovacího obvodu pro sběr zvukových vln o frekvenci 20 kHz.
Výzkum se také zabýval sběrem vibrací vyvolaných prouděním uvnitř aerodynamického tunelu. Měření naprázdno byla provedena na piezoelektrických válcích čtyř různých velikostí, aby bylo možné porovnat jejich odezvu se známými vlastnostmi nestability proudění. Nakonec byla provedena měření v uzavřeném okruhu, aby se změřilo množství získané energie při různých rychlostech větru a různém zatížení, aby se studoval vliv rychlosti větru a impedance okruhu na proces.
The research in this dissertation addresses the use of cylindrical piezoelectric transducers to harvest acoustic energy as well as flow-induced vibrations. Four cylindrical transducers made from Lead Zirconate Titanate and of different dimensions were used in the study. The research has addressed acoustic energy harvesting using open-circuit measurements performed on cylinders of two different sizes in order to find a relation between the cylinder size and the cylinder interaction with acoustic waves. After open-circuit measurements, a series of closed-circuit experiments were performed in order to optimise the load circuit for harvesting sound waves of frequency 20 kHz. The research has also addressed the harvesting of flow-induced vibrations inside a wind tunnel. Open-circuit measurements were performed on the four piezoelectric cylinder sizes in order to compare their response to the known features of flow instabilities. Finally, closed-circuit measurements were performed to measure the amount of harvested power at different wind speeds and different loads to study the effect of the windspeed and the circuit impedance on the process.
The research in this dissertation addresses the use of cylindrical piezoelectric transducers to harvest acoustic energy as well as flow-induced vibrations. Four cylindrical transducers made from Lead Zirconate Titanate and of different dimensions were used in the study. The research has addressed acoustic energy harvesting using open-circuit measurements performed on cylinders of two different sizes in order to find a relation between the cylinder size and the cylinder interaction with acoustic waves. After open-circuit measurements, a series of closed-circuit experiments were performed in order to optimise the load circuit for harvesting sound waves of frequency 20 kHz. The research has also addressed the harvesting of flow-induced vibrations inside a wind tunnel. Open-circuit measurements were performed on the four piezoelectric cylinder sizes in order to compare their response to the known features of flow instabilities. Finally, closed-circuit measurements were performed to measure the amount of harvested power at different wind speeds and different loads to study the effect of the windspeed and the circuit impedance on the process.
Description
Subject(s)
Piezoelektrika, Získávání energie, Vibrace indukované prouděním, vytváření vírů, Získávání akustické energie, PZT