Akış Kaynaklı Titreşimlerle Enerji Toplama

Abstract

Günümüzde düşük voltaj değerleri ile çalışabilen kablosuz elektronik elemanların kullanımı artmıştır. Bu sebeple, düşük voltaj değerleri üretilebilen enerji hasadı konusundaki çalışmalarda son yıllarda ilgi görmektedir. Bu çalışmada, farklı geometrilere sahip modeller rüzgar tünelinde hava akışına maruz bırakılmış ve akış kaynaklı titreşim hareketleri incelenmiştir. Bir kiriş elemana bağlanan bu modeller üzerinde akış ayrılması sebebiyle oluşan periyodik kaldırma kuvveti ve dolayısıyla titreşim hareketi, optik sensör sayesinde kaydedilmiştir. Kiriş elemanın salınım hareketi ile üretilebilecek elektrik enerjisi doğru orantılı olduğundan en fazla salınım hareketi sağlayan geometriler enerji toplayıcı modeller olarak önerilmiştir. Deneysel çalışmalar ayrıca sayısal akış analizleri ile de desteklenmiş ve hem deneysel hem de sayısal sonuçlar neticesinde iyi sonuç veren enerji toplayıcı modeller (üçgen ve kare geometriler) bu projenin sonucu olarak raporlanmıştır.Currently, the use of wireless electronic elements that can operate with low voltage values has increased. For this reason, studies on energy harvesting that can produce low voltage values have attracted attention in recent years. In this study, models with different geometries were exposed to the air flow in the wind tunnel and the flowinduced vibration movements were investigated. The periodic lifting force and therefore the vibration movement, which is caused by flow separation on these models connected to a beam element, were recorded by the optical sensor. Since the electrical energy that can be produced with the oscillating motion of the beam element is directly proportional, the geometries that provide the most oscillating motion are proposed as energy harvesting models. Experimental studies were also supported by numerical flow analyses, and energy harvesting models (triangular and square geometries) that gave good results as a result of both experimental and numerical results were reported as a result of this project.