Power Generation Technology Based on Piezoelectric Nanocomposite

Abstract

A new system based on a piezoelectric effect for electric power generation has been developed. Material used in the new model is flexible and has piezoelectric effect. Using the PRISM stand, it was determined that system of 1 m² area of such elements would generate a constant 0.36 V voltage. Also the created finite element model and the airflow in the designed system was analysed using CFD software. Two different materials were selected for the numerical investigation: water and air. Calculation shows that turbulent kinetic energy, which is equal to 60 MJ, increases as the obstacle arises. Such energy increases for the short time and quickly decreases and become stable.

Article in Lithuanian.

Pjezoelektrinio nanokompozito naudojimas elektros gavybai

Santrauka

Sukurtas naujas modelis elektros energijai išgauti. Remiantis šiuo modeliu suprojektuotas generatorius, kurio veikimas paremtas pjezoelektriniu efektu. Taip pat sukurta medžiaga, kuri yra lanksti ir jos sudėtyje yra pjezoelektrinės medžiagos. Naudojant „Hytec“ firmos lazerinę sistemą PRISM, atlikti tyrimai parodė, kad oro srautas, praeinantis pro 1 m2 ploto sistemą, generuotų pastovią 0,36 V įtampą. Taip pat buvo sukurtas baigtinių elementų modelis bei sudarytas oro srauto modelis pjezokeramikos aptakumui stebėti naudojant CFD programinę įrangą. Tyrimams pasirinktos dvi skirtingos medžiagos: vanduo ir oras. Skaičiuojant baigtinių elementų metodu buvo nustatyta, kad atsiradus kliūčiai sraute padidėja turbulentinė kinetinė energija, kuri lygi 60 MJ. Tokie energijos šuoliai trunka neilgai ir greitai nusistovi.

Reikšminiai žodžiai: pjezoelektrinis efektas; elektros energija; pjezokeramika; kompozitas; generatorius.

Keyword : piezoelectric effect, electricity, piezoelectric power, composite, generator