پديد آورنده :
هادي پور هفشجاني، ريحانه
عنوان :
برداشت انرژي از صوت در كريستالهاي صوتي با آخال توسط لايه‌هاي پيزوالكتريك
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ديناميك،كنترل و ارتعاشات
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 93ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
رضا تيكني، سعيد ضيايي راد
توصيفگر ها :
صوت , براشت انرژي صوتي , كريستال صوتي , پيزوالكتريك , سطح فشار صوت
استاد داور :
علي لقماني، محمد دانش
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/09/05
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/09/05
چكيده فارسي :
چكيده اهميت بحث انرژي و برداشت آن از محيط اطراف يكي از چالشهاي مهم محققان در سالهاي اخير بودهاست صوت به عنوان يكي از منابع طبيعي انرژي شناختهشدهاست و ميتوان از آن بازياب انرژي داشت راههايي براي برداشت انرژي صوتي معرفي شدهاست يكي از آنها كريستالهاي صوتي است به اين صورت كه اگر در سيلندرهاي منظم چيدهشده با برداشتن يكي از سيلندرها آخال ايجاد شود در نقطهي حذف سيلندر تمركز فشار صوت رخ خواهد داد اين اختالف فشار ايجاد شده ميتواند يك پيزوالكتريك را به ارتعاش در آورد و تبديل به انرژي الكتريكي كند در اين پروژه سعي بر اين است كه عالوه بر شبيهسازي چينش منظم مربعي معرفي شده با نرمافزار المانمحدود كامسول و سنجش صحت شبيهسازي چينشهاي مختلف ديگر مانند شبكهي لوزي يا مستطيل تركيب شبكههاي مربعي لوزي يا مربعي مستطيلي و برداشتن سيلندر از محلهايي ديگر غير از وسط نيز شبيهسازي شود در هركدام از اين شبكهها چينشي هست كه تمركز فشار صوت و افزايش سطح فشار صوت رخ ميدهد در اين چينشها امكان برداشت انرژي با پيزوالكتريك PVDF بررسي شدهاست يكي از چينشها با شبكه مربعي لوزي بهترين نتيجه و انرژي را داشتهاست در اين چينش مربعي لوزي ميزان ولتاژ 11 34 mV در فركانس 4225 4Hz و توان 4 15 nW با مقاومت 15 k قابل برداشت است اين مقادير از نتايج بهدست آمده از چينش منظم مربعي مقداري بيشتر هستند همچنين با روش تاگوچي قطر سيلندرها و ضريب شكاف بهينه بدست ميآيد بنابراين ميتوان نتيجهگيري كرد كه با طراحي دستگاهي ميتوان انرژي الكتريكي از انرژي صوتي برداشت كرد و از اين دستگاه ميتوان در مسيرهاي پر سر و صدا براي مصارف گوناگون استفاده نمود كلمات كليدي صوت برداشت انرژي صوتي كريستال صوتي پيزوالكتريك سطح فشار صوت
چكيده انگليسي :
94 Acoustic Energy Harvesting from Sonic Crystals with Cavities Using Piezoelectric Layers Reihaneh Hadipour Hafshjani r hadipour@me iut ac ir Date of Submission 2019 09 21 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Saeed Ziaei Rad Reza TikaniAbstract The importance of discussing energy and its harvesting from the environment has beenone of the major challenges for researchers in recent years Sound is recognized as one ofthe natural sources of energy that can be harvested In this thesis first ways to harvestacoustic energy are presented One of them is sonic crystals so that if the incision is madein regular cylinders by removing one of the cylinders there will be a concentration of soundpressure at the cavity This difference in pressure created can vibrate a beam withpiezoelectric patch and converts the mechanical energy of it into electrical energy In this project in addition to simulating the regular square arrangement with theCAMSOL and computing the accuracy of the simulation various other configurations suchas the rhombic or rectangular grid the combination of square rhombic or square rectangular grids and the removal of non center locations are simulated In each of theseconfigurations there is a model with concentration of sound pressure and the increase insound pressure level In these configurations the possibility of energy harvesting withPVDF has been investigated One of the arrangements with the square rhombus grid hadthe best result and energy In this square rhombic arrangement a voltage of 11 34 mV at afrequency of 4220 4 Hz and 4 15 nW with 15 k resistance can be obtained These valuesare slightly greater than the results obtained from the regular square arrangement Theoptimum cylinder s diameter and filling fraction is also obtained by the Taguchi method Therefore it can be concluded that a device design can extract electrical energy fromacoustic energy and it can be used in noisy routes for a variety of uses Keywords Sound Acoustic Energy Harvesting Sonic Crystals Piezoelectric SoundPressure Level
استاد راهنما :
رضا تيكني، سعيد ضيايي راد
استاد داور :
علي لقماني، محمد دانش
