Energy harvesting using an aerodynamic blade element at resonant frequency with air excitation

Fevzi C. Bolat; Selim Sivrioglu

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자료유형: 학술저널

저자정보: Fevzi C. Bolat (Bolu Abant İzzet Baysal University) Selim Sivrioglu (Gebze Technical University)

저널정보: 국제구조공학회 Smart Structures and Systems, An International Journal Smart Structures and Systems, An International Journal Vol.24 No.3

발행연도: 2019

수록면: 379 - 390 (12page)

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In this research, we propose an energy harvesting structure with a flexible blade element vibrating at its first mode to maximize the power output of the piezoelectric material. For this purpose, a piezoelectric patch was attached on the blade element used in a small-scale wind turbine, and air load was applied with a suitable angle of attack in the stall zone. The aerodynamic load created by air excitation vibrates the blade element in its first natural frequency and maximizes the voltage output of the piezoelectric patch. The variation of power outputs with respect to electrical resistance, air speed, and extra mass is experimentally investigated for various cases. An analytical model is constituted using a single-mode blade element with piezoelectric patch dynamics, and the power outputs of the obtained model are compared with experimental results.

#piezo-aeroelastic structure #energy harvesting #flexible structure #aerodynamic excitation

참고문헌 (20)

참고문헌 신청

Abdelkefi, A. / 2013 / Modeling and nonlinear analysis of piezoelectric energy harvesting from transverse galloping / Smart Mater. Struct 22(2)

Amin Bibo / 2013 / Energy harvesting under combined aerodynamic and base excitations / Journal of Sound and Vibration 332(20):5086~5102

A. Bibo / 2013 / Investigation of concurrent energy harvesting from ambient vibrations and wind using a single piezoelectric generator / Applied Physics Letters 102(24)

Fevzi Cakmak Bolat / 2018 / Active vibration suppression of elastic blade structure: Using a novel magnetorheological layer patch / Journal of Intelligent Material Systems and Structures 29(19):3792~3803

Fevzi Cakmak Bolat / 2019 / Piezoelectric and electromagnetic hybrid energy harvesting with low-frequency vibrations of an aerodynamic profile under the air effect / Mechanical Systems and Signal Processing 133

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Fevzi C. Bolat

소속기관 Bolu Abant İzzet Baysal University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 1

Selim Sivrioglu

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