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Type: Monografia
Title: Modelagem matemática de sistemas piezoelétricos baseado em modelos de folhas artificiais
Author: Theobald, Tallis Alecssander
First advisor: Felix, Jorge Luis Palacios
metadata.dc.contributor.referee1: Jurinic, Francesco
metadata.dc.contributor.referee2: Wagner, Leonardo Lunkes
Resume: O termo energy harvesting descreve um processo que visa coletar a energia disponível no ambiente, podendo esta ser disponível por diferentes fontes naturais, como radiação solar,energia térmica, hidráulica, eólica, cargas mecânicas, vibrações e outras menos usuais.No geral, sistemas de energy harvesting são implementados com a função de alimentar dispositivos e circuitos eletrônicos com baixo consumo de energia. O presente estudo busca estudar o comportamento de um sistema piezoelétrico, cujo coletor simula uma folha de árvore natural. A fonte de energia externa do sistema é a energia do vento, que faz oscilar o coletor, e esse deslocamento provoca uma reação no sistema piezoelétrico, gerando energia. Para o entendimento de um sistema piezoelétrico e suas peculiaridades, foi realizada uma revisão bibliográfica acerca de movimentos periódicos a fim de posteriormente confeccionar um modelo matemático que seja capaz de explicar dados experimentais propostos. As saídas gráficas do sistema piezoelétrico mostram os deslocamento e diferença de potencial em função do tempo e em função da velocidade, e os mesmos encontram-se em conformidade com outros estudos similares encontrados na literatura, porém, os valores gerados através do modelo matemático não são compatíveis com a parte experimental apresentada, fazendo-se necessário ajustes para que o modelo matemático explique de forma precisa os resultados obtidos experimentalmente.
Abstract: The term energy harvesting describes a process that aims to collect the energy available in the environment, which may be available from different natural sources, such as solar radiation, thermal, hydraulic, wind energy, mechanical loads, vibrations, and other less usual ones. In general, energy harvesting systems are implemented with the function of powering devices and electronic circuits with low energy consumption. This study evaluate the behavior of a piezoelectric system, whose collector simulates a natural tree leaf. The system's external energy source is wind energy, which makes the collector oscillate, and this displacement causes a reaction in the piezoelectric system, generating energy. For the understanding of a piezoelectric system and its peculiarities, a bibliographical review was made about periodic movements in order to formulate a mathematical model later that is able to explain proposed experimental data. The graphical outputs of the piezoelectric system show the displacement and potential difference as a function of time and as a function of velocity, and they are in accordance with other similar studies found in the literature, however, the values generated through the mathematical model are not compatible with the experimental part presented, making adjustments necessary for the mathematical model to accurately explain the results obtained experimentally.
Keywords: Fontes alternativas de energia
Piezoeletricidade
Energia eólica
Modelos matemáticos
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Cerro Largo
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/6880
Issue Date: 2023
Appears in Collections:Engenharia Ambiental

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