Periyodik manyetik alanlar etkisinde doğrusal olmayan titreşimlerden elektrik enerjisi üretimi
Electricity generation via nonlinear vibrations under the effects of periodic magnetic fields
- Tez No: 330649
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EROL KURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Teknik Eğitim, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Technical Education, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akıllı malzemeler, Doğrusal olmayan titreşimler, Enerji üretimi, Manyetik alanlar, Piezoelektrik, Piezoelektrik malzemeler, Piezoelektrik seramik, Intelligent materials, Nonlinear vibrations, Energy generation, Magnetic fields, Piezoelectric, Piezoelectric materials, Piezoelectric ceramic
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada kablosuz cihaz ve devrelerin enerji ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik olarak piezoelektrik malzeme kullanılarak titreşimlerden elektrik enerjisi elde eden iki farklı sistem tasarımı yapılmıştır. Piezoelektrik levhaların fiziksel temas yerine mıknatıslar aracılığıyla manyetik kuvvet etkisi ile bükülmesi sağlanmıştır. Böylece temastan dolayı piezoelektrik levhada meydana gelebilecek bozulma ve verim kaybı gibi bazı problemlerin önüne geçilmiştir. Ayrıca bu tür enerji üretimlerinde ilk kez periyodik manyetik alanların etkisi incelenmiştir. İlaveten, bu bulgular manyetik etkilerden enerji üretiminde kullanılmıştır. Titreşim frekansının sistemin doğal frekansına eşit olduğu durumda maksimum güç üretimi olmuştur. Uyartım frekansı artırılıp daha sonra azaltıldığında doğrusal olmayan yumuşama etkisi gözlenmiştir. Doğrusal olmayan yumuşama etkisinin kullanılan piezoelektrik malzemenin özelliklerinden ve dışarıdan uygulanan manyetik alanın etkisinden kaynaklandığı simülasyonlarla ve deneylerle ispatlanmıştır. Klasik sistemlerde piezoelektrik levhadan elde edilen gücün büyük bir kısmı doğrultma ve düzenleme için kullanılan elektronik sistemlerde harcanmaktadır. Enerji kaybını en aza indirmek amacıyla enerji depolama ve regülasyon devresi kullanılmıştır. Böylece elde edilen kullanılabilir enerji miktarı yaklaşık üç kat artmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, two different systems are designed and implemented to produce electrical energy from vibrations by using piezoelectric materials in order to meet the energy needs of wireless devices and circuit. Piezoelectric layer is bent via magnetic force by the magnets instead of any physical contact. Thus, some of the problems such as deterioration and performance loss which can be caused by physical contacting have been prevented. In addition, the effects of periodic magnetic fields have been analyzed for such energy production for the first time. Moreover, these findings have been used for energy production. Maximum power is obtained when vibration frequency is equal to the natural frequency of the system. The nonlinear softening effect was observed when the excitation frequency is increased and then decreased. It is observed by both experiments and simulations that the nonlinear softening effect is arisen from the material features of piezoelectric material and the effects of the external magnetic field. In the conventional systems, a large amount of power obtained from piezoelectric layer is consumed in the electronic systems in order to get usable energy. The energy storage-regulation circuit has been used to minimize this energy loss. Thus, the amount of usable energy has increased approximately threefold.
Benzer Tezler
- Development of single-frame methods aided kalman-type filtering algorithms for attitude estimation of nano-satellites
Nano-uydularda yönelim kestirimi için tek-çerçeve yöntemlere dayali kalman-tipi filtreleme algoritmalarinin geliştirilmesi
DEMET ÇİLDEN GÜLER
Doktora
İngilizce
2021
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ HACIZADE
PROF. DR. ZEREFŞAN KAYMAZ
- Thermodynamic stability of binary compounds: A comprehensive computational and machine learning approach
İkili bileşiklerin termodinamik kararlılığı: Kapsamlı bir hesaplamalı yaklaşım ve makine öğrenmesi uygulaması
FERAYE HATİCE CANBAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilim ve Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ADEM TEKİN
- Dynamic magnetic hysteresis behavior and dynamic phase diagrams in the kinetic cylindrical ising nanotube
Silindirik ısing nanotüp sisteminin dinamik manyetik histeresis davranışları ve dinamik faz diyagramları
YUNUS ŞENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiNevşehir Hacı Bektaş Veli ÜniversitesiFen Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM DEVİREN
- Evolution of liesegang patterns through gel concentration borders and thermal changes
Jel konsantrasyon sınırları ve termal değişiklikler yoluyla liesegang desenlerinin evrimi
ELİF SILA AKBULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE BAYTEKİN
- The left hand of electromagnetism: Metamaterials
Elektromanyetiğin sol eli: Metamalzemeler
KAMİL BORATAY ALICI
Doktora
İngilizce
2010
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY