衝擊蒸汽於PVDF 壓電材料發電之實驗研究

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題名:
衝擊蒸汽於PVDF 壓電材料發電之實驗研究
著者: 沈承鋒; Shen, Cheng-feng
林大偉; David T.W. Lin; 機電系統工程研究所碩士班
主題: 熱管; 壓電材料; 發電機; Piezoelectricity; Generator; Heat Pipe; Harvest
描述: 近年來微機電系統MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)製程技術大幅的提升，製作出更為精密的微電子技術與機械結構的微米範圍內小型系統，目前微機電系統大多用於微型感測器如壓力計、陀螺儀、加速計、氣體感測器、紅外線溫度計及微馬達、微幫浦及微開關。在系統微小化過程中面臨到微型的能源供應問題，以往攜帶式的無線感測器及攜帶式的設備皆以仰賴傳統的電池提供所需電力，近年來環保意識抬頭加上傳統電池體積大、環境汙染以及需定期更換電池的不方便性，因此乾淨可靠無汙染的微發電機是值得研究的課題。本研究預期設計一種以熱管為動能來源之新型壓電型熱管發電機，利用熱管內流體之流動為動力來源的新型壓電型熱管發電機，運用壓電材料做為熱管發電機中的發電元件，並於熱管中設計合適之噴嘴以提高汽體的流速並驅動壓電元件振動而達成發電。本研究將探討準熱管發電機之輸入功率與蒸汽速度的關係，輸入功率影響壓電元件所產生的發電量關係、頻譜分析、實驗量測與懸臂樑受力變形模擬分析之結果以進行實際運作。研究的結果顯示，利用熱管內流體之流動為動力來源並運用壓電材料作為熱管發電機中的發電元件之新型壓電型熱管發電機已證明是可行的，預期本研究之結果將對於解決現今與未來開發之新型壓電型熱管發電機相關設計參數有所助益。
In recent years, MEMS technology develops gradually and produces many micro systems of microelectronics and tiny-mechanical structure. Most micro sensors depend on MEMS technology such as manometer, gyroscope, accelerometer, gas sensor, infrared thermometers, micro-pump and micro-switch. The wireless sensors and portable devices usually use the battery to provide the needed electric power. The traditional battery is inconvenient such as volume, pollution and so on. Therefore, the micro-generator produces green energy is a worthy of study issue. This study is expected to design a newly piezoelectric heat pipe generator based on heat pipe energy source. To employ piezoelectric heat pipe generator for the momentum results from the phase change energy of the heat pipe. This study investigates the relationship between the velocity of the vapor and the vibration-induced electricity. The quasi-heat pipe generator experimental apparatus is built in this study. The experiment of electric generation and spectrum analysis are processed to proof the available generator.The study shows that the momentum resulted from the phase change within the heat pipe and driven the piezoelectric material for power generation is available. The results of this study can be applied to design the vibration-induced harvester in future.
碩士
建立日期: 2012
格式: 121 bytes
text/html
語言: 中文
識別號: http://nutnr.lib.nutn.edu.tw/handle/987654321/1217
資源來源: NUTN IR

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衝擊蒸汽於PVDF 壓電材料發電之實驗研究

沈承鋒; Shen, Cheng-feng 林大偉; David T.W. Lin; 機電系統工程研究所碩士班 2012

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