Кінематичне моделювання та локалізований розрахунок енергетичного потенціалу п'єзоелектричних генераторів дощових крапель

Abstract

Ця робота присвячена ідеї отримання енергії зі звичайних дощових крапель за допомогою п'єзоелектричних генераторів. Замість того, щоб заглиблюватися у складний хімічний аналіз матеріалів, ми сфокусувалися на самій механіці удару. Якщо правильно розрахувати швидкість падіння води та підібрати оптимальний кут нахилу приймальної панелі, можна отримати максимум струму і при цьому не дати воді застоюватися на поверхні.

This work is devoted to the physical and mathematical modeling of the process of harvesting the kinetic energy of raindrops using piezoelectric generators. Instead of the common materials science approach, the emphasis is placed on impact kinematics, the calculation of terminal falling velocity, and local climatic specifics. The proposed model justifies the optimization of the tilt angle of the receiving panel to maximize energy conversion efficiency while maintaining the throughput of the surface.