一个灵活的聚乙烯化物 (PVDF) 能量收割机阵列的性能调查,在一个两阶段的垂直平行配置

科学领域:

• 收集能源 收集能源
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 流体动力学 流体动力学

背景情况:

• 灵活的聚乙烯化物 (PVDF) 材料为风力诱导的能源采集提供了潜力.
• 优化阵列配置对于最大化发电效率至关重要.

研究的目的:

• 为了实验性地研究两级,并行,垂直对齐的PVDF能量收割机的性能.
• 评估不同阵列配置 (2x2,4x1,1x4) 对能量收集性能的影响.
• 分析相互作用和数组几何学对输出功率的影响.

主要方法:

• 制造PVDF能源收获器模块并组装成2x2,4x1和1x4阵列.
• 在风速从1到3米/秒的阵列配置的实验测试.
• 测量充电电压,输出功率,统一性指数和阵列效率.

主要成果:

• 2x2阵列配置实现了更高的平均充电电压 (2.895V) 和总输出功率 (0.731W) 在3m/s与4x1 (0.224W) 和1x4 (0.176W) 阵列相比.
• 2x2配置显示出优越的能量分布,具有统一性指数 (U=0.701) 和阵列效率 (η=0.789).
• 旋放大指数 (G=0.663) 表示由于2x2设置中的旋相互作用而提高了性能.

结论:

• 2x2阵列配置的双阶段,并行,漏斗式PVDF能量收获器对于高效的能量收获非常有效.
• 这种设计显示出实际应用的希望,特别是在低风速环境中.
• 阵列几何学显著影响互动和整体能量收集性能.