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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39332| Título: | Captação de energia pelo efeito piezoelétrico: análise do efeito caótico |
| Título(s) alternativo(s): | Energy harvesting by piezoelectric effect: chaos effect analysis |
| Autor(es): | Romani, Luiza Morsche |
| Orientador(es): | Ferreira, Douglas da Costa |
| Palavras-chave: | Piezoeletricidade Comportamento caótico nos sistemas Sistemas não-lineares Vibração Piezoelectricity Chaotic behavior in systems Nonlinear systems Vibration |
| Data do documento: | 3-Dez-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | ROMANI, Luiza Morsche. Captação de energia pelo efeito piezoelétrico: análise do efeito caótico. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2025. |
| Resumo: | Nesse presente trabalho o objetivo foi analisar o comportamento dinâmico de um sistema de captação de energia piezoelétrica, verificando a influência da intensidade vibracional sobre a resposta de energia elétrica captada. O estudo foi conduzido experimentalmente no Laboratório de Engenharia Química da UTFPR – Campus Francisco Beltrão, utilizando uma pastilha piezoelétrica PZT, um acelerômetro triaxial ADXL345 e a uma placa Arduino Uno, conectados a diferentes fontes de vibração, como centrífugas e agitadores. O sistema foi programado em MATLAB para realizar a aquisição e o processamento simultâneo dos dados em tempo real, para isso foi desenvolvido um código que fizesse a captura e processamento dos dados coletados. Foram realizados ensaios em três níveis de vibração (600 rpm, 1200 rpm e 1800 rpm), com duração de dois minutos cada, a fim de observar a transição entre regimes lineares e não lineares e o efeito da correlação entre vibração e captação de energia. De acordo com os resultados foi possível observar comportamento não linear em todas as rotações e que há uma correlação muito baixa entre a vibração e a captação de energia para todos os casos analisados. Conclui-se que existe um forte indício de comportamento caótico no sistema dinâmico estudado, sendo esperado uma forte correlação entre vibração e captação de energia, no entanto, foi possível observar que essa correlação é muito baixa, indicando que pequenas flutuações de vibração ocasionam grandes alterações na captação de energia. |
| Abstract: | In this present work the objective was to analyze the dynamic behavior of a piezoelectric energy harvesting system, verifying the influence of vibrational intensity on the response of harvested electrical energy. The study was conducted experimentally at the Chemical Engineering Laboratory of UTFPR – Francisco Beltrão Campus, using a PZT piezoelectric wafer, a ADXL345 triaxial accelerometer and an Arduino Uno board, connected to different vibration sources, such as centrifuges and agitators. The system was programmed in MATLAB to perform the simultaneous acquisition and processing of data in real time, for this a code was developed that would capture and process the collected data. Tests were carried out in three vibration levels (600 rpm, 1200 rpm and 1800 rpm), lasting two minutes each to observe the transition between linear and nonlinear regimes and the effect of the correlation between vibration and energy harvested. According to the results, it was possible to observe non-linear behavior in all rotations and that there is a very low correlation between vibration and energy capture for all cases analyzed. It is concluded that there is a strong indication of chaotic behavior in the dynamic system studied, and a strong correlation between vibration and energy capture is expected, however, it was possible to observe that this correlation is very low, indicating that small vibration fluctuations cause large changes in energy harvested. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39332 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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