Banca de DEFESA: ALAN GONÇALVES PAULO E SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: ALAN GONÇALVES PAULO E SILVA
DATA: 07/02/2020
HORA: 09:00
LOCAL: Auditório do PPGEM
TÍTULO: CONCEPÇÃO DE UM AEROGERADOR DE FORMA NUMÉRICA E EXPERIMENTAL UTILIZANDO TRANSDUTORES PIEZOELÉTRICOS BASEADOS NO CONCEITO DE ENERGY HARVESTING
PALAVRAS-CHAVES: Energias renováveis, energy harvesting, piezoelétrico, aerogerador piezoelétrico, ímãs de neodímio.
PÁGINAS: 121
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
RESUMO: Desde o início da história da civilização tem-se buscado formas de obtenção de energia cada vez mais eficientes, e que graças ao advento da eletrônica, os meios convencionais de conversão de energia vem sendo substituídos por novas formas renováveis e limpas. Uma delas é a aplicação de materiais inteligentes para energy harvesting, especificamente, os materiais piezoelétricos. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo a concepção, a caracterização e a análise de um aerogerador composto por transdutores piezoelétricos baseados no conceito de energy harvesting de forma numérica e experimental, utilizando a teoria do Método dos Elementos Finitos (MEF) aplicados ao ANSYS®. O protótipo sugerido é composto por três vigas monoengastadas espaçadas 120º entre si, com elementos piezoelétricos colados a suas superfícies, possuindo dimensões aproximadas de 84,5 x 87 x 20 mm³, e excitada por ímãs permanentes de neodímio colados a sua extremidade livre. Após a realização das simulações, a configuração que apresentou os melhores resultados foi o Modelo 11 de viga trapezoidal, com um piezoelétrico de 5 mm de comprimento colado em ambas as suas superfícies, utilizando o piezo C-64 e uma massa em forma de ímã (16 x 10 x 4 mm³) colada a extremidade livre da viga com 4,80 g. Apresentando uma potência máxima, para um piezoelétrico apenas, de 0,08 mW em circuito aberto e de 5,6 mW em circuito fechado, com uma carga de 1 MΩ. Utilizando essa configuração para realização dos experimentos, sem a ponte retificadora, foi obtida uma potência máxima de 2,06 mW para o Piezo 12 e de 3,78 mW para o APP, a uma frequência de 13,76 Hz e 13,71 Hz, respectivamente. Levando em consideração apenas o volume das vigas, foram obtidas as densidades de potência para esses dois casos de 18,8 mW/mm³ e de 11,5 mW/mm³. Para a aplicação sugerida, houve um incremento na autonomia do sistema de 1h44min05s para o caso Ideal e de 06min04s para o caso Real. Embora seja um ganho relativamente pequeno, esse desempenho pode ser melhorado através da adoção de processadores mais eficientes. Comparando-se a proposta da pesquisa com os resultados que foram obtidos, é possível afirmar que os objetivos do trabalho foram executados com êxito.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2333186 - CICERO DA ROCHA SOUTO
Interno - 1731152 - KELLY CRISTIANE GOMES DA SILVA
Interno - 331973 - SIMPLICIO ARNAUD DA SILVA
Externo ao Programa - 1311843 - ALEXANDRE CEZAR DE CASTRO
Externo à Instituição - EISENHAWER DE MOURA FERNANDES
Externo à Instituição - SAMUEL DE OLIVEIRA