نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 بخش مواد دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز

2 بخش مواد دانشگاه شیراز

10.30501/jamt.2021.178254.1019

چکیده

چکیده مبدلهای انرژی الکترومغناطیس به عنوان تامینکنندهی انرژی الکتریکی از دیرباز مورد استفاده قرار گرفتهاند. استفاده از مغناطیسهای جامد در این مبدل ها، به منظور القای مغناطیسی، طراحی و بکارگیری این سیستمها را در شکلها و فرکانسهای محیطی مختلف، محدود ساخته است. سیالهای مغناطیسی به عنوان جایگزین مغناطیس جامد، برای بکارگیری این مبدل ها در محدوده فرکانسی پایین و طراحیهای متفاوت، اخیرا مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش هدف بر آن بوده است که مبدلی ساده با استفاده از فروسیال مگنتایت ساخته شود. برای این منظور نانو ذرات مگنتایت به روش همرسوبی شیمیایی سنتز گردیدند و سپس اصلاح سطحی انها با اولئیک اسید ( روغن افتابگردان) انجام شد. برای بررسی خصوصیات ذرات سنتز شده بر روی انها ازمون های XRD, FTIR, VSM و بررسی SEM انجام شد. اندازه متوسط ذرات حدود nm70 و مغناطش اشباع انها emu/gr41.63 بود. سه نوع سیال آب، نفت سفید و روغن ترمز به منظور ساخت فروسیال پایدار مگنتایت، استفاده شد. پایدارترین فروسیال، فروسیال برپایهی روغن ترمز بود. تبدیل نوسانات مکانیکی به ولتاژ القایی توسط مبدل طراحی شده انجام شد و نتایج نشان داد با افزایش فرکانس نوسانات و افزایش میدان مغناطیسی اعمالی ولتاژ القاء شده در مبدل افزایش می یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Fabrication of a simple converter for converting of vibrational energy to electrical energy using Fe3O4 ferrofluid

نویسندگان [English]

  • Babak Hashemi 1
  • Marzeh Asna Ashary 2

1 Materials Science and Eng. Department, Shiraz University

2 Materials Science and Engineering Department, School of Engineering, Shiraz University

چکیده [English]

Abstract Electromagnetic energy converters have been used as electrical energy suppliers. The use of solid magnets in these devices, for producing of magnetic induction, has produced difficulties for design and application of these systems in various forms and frequencies. Magnetic fluids as a substitute for solid magnets have recently been considered for the use of these devices in low frequency ranges and different designs. In this study, a simple vibrational energy converter was designed using magnetite ferrofluid. For this purpose, the nanoparticles of magnetite were synthesized by co-precipitation method and surface modified by oleic acid. The XRD, FTIR, VSM testes and SEM studies were done to investigate properties of the samples. The nano magnetite particles had the average size of 70nm and the saturation magnetization of 41.63 (emu/gr). Three types of fluid 1-water, 2- kerosene and 3- brake oil were used to make Magnetite stable ferrofluid. The most stable ferrofluid was brake oil based ferrofluid. The fabricated energy converter converted mechanical vibrations to induction voltage and voltage increased with frequency of vibration and applied magnetic field.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Magnetite
  • Co-precipitation
  • Oleic acid
  • ferrofluid
  • Energy Harvester