風(fēng)能因其具有取之不盡和用之不竭的特點(diǎn),被認(rèn)為是環(huán)保型的可再生能源,成為研發(fā)人員廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)�；诮佑|生電和靜電感應(yīng)原理的摩擦電納米發(fā)電機(jī)（TENGs）是一種新型能源獲取方式,它具有輸出電壓高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn)。本文以垂直接觸-分離與面內(nèi)滑動(dòng)復(fù)合模式為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)并制造一種新型風(fēng)力摩擦發(fā)電機(jī)。通過實(shí)驗(yàn)研究其輸出性能,并分析轉(zhuǎn)速、摩擦件對(duì)數(shù)、環(huán)境濕度等因素對(duì)輸出性能的影響規(guī)律,最后通過ANSYS軟件模擬分析單對(duì)摩擦件在接觸過程中的變形行為,獲得不同轉(zhuǎn)速下接觸面積達(dá)到最大時(shí)的接觸面平均等效應(yīng)力值,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,闡明了基于接觸生電原理的風(fēng)力摩擦發(fā)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)及意義,優(yōu)化設(shè)計(jì)了兩種新型風(fēng)力摩擦發(fā)電機(jī),并采用尼龍66制作了樣機(jī)各部件并進(jìn)行樣機(jī)主體結(jié)構(gòu)裝配。系統(tǒng)分析了風(fēng)力摩擦發(fā)電機(jī)的工作機(jī)制及其電輸出性能,并將其應(yīng)用于外負(fù)載充電。結(jié)果表明,單對(duì)摩擦件轉(zhuǎn)速為300 rpm時(shí),功率密度可達(dá)到347mW/m²,電流密度可達(dá)到6.13 mA/m²,裝置的內(nèi)阻大約為25 MΩ;裝置的輸出電壓隨著轉(zhuǎn)速的增加呈線性增加趨勢(shì);當(dāng)轉(zhuǎn)速為300 rpm時(shí),... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

常見材料的摩擦電序列圖

基于接觸生電原理的風(fēng)力發(fā)電機(jī)研究圖 1.2 摩擦電納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)分類Fig.1.2 Structure classification of triboelectric nanogenerator垂直接觸-分離模式的 TENG 是基于接觸起電和靜電感應(yīng)耦合的作用，具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、高瞬時(shí)輸出功率、容易實(shí)現(xiàn)多層集成等優(yōu)點(diǎn)。如圖 1.3 所示為垂-分離模式典型工作原理分析模型。當(dāng)兩種電負(fù)性不同的材料發(fā)生接觸時(shí)，面因摩擦生電分布等量異種電荷，處于電荷平衡狀態(tài)；當(dāng)兩個(gè)接觸表面在

圖 1.2 摩擦電納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)分類Fig.1.2 Structure classification of triboelectric nanogenerator垂直接觸-分離模式的 TENG 是基于接觸起電和靜電感應(yīng)耦合的作用，具有制備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、高瞬時(shí)輸出功率、容易實(shí)現(xiàn)多層集成等優(yōu)點(diǎn)。如圖 1.3 所示為垂直接觸-分離模式典型工作原理分析模型。當(dāng)兩種電負(fù)性不同的材料發(fā)生接觸時(shí)，材料表面因摩擦生電分布等量異種電荷，處于電荷平衡狀態(tài)；當(dāng)兩個(gè)接觸表面在外界

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于織構(gòu)表面的摩擦靜電發(fā)電機(jī)制備及其輸出性能研究[J]. 程廣貴,張偉,方俊,蔣詩宇,丁建寧,Noshir S.Pesika,張忠強(qiáng),郭立強(qiáng),王瑩.  物理學(xué)報(bào). 2016(06)
[2]基于貝葉斯理論的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 賀向東,聶超.  中國(guó)機(jī)械工程. 2010(06)
[3]波浪能利用的發(fā)展與前景[J]. 劉美琴,鄭源,趙振宙,仲穎.  海洋開發(fā)與管理. 2010(03)
[4]生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 袁振宏,羅文,呂鵬梅,王忠銘,李惠文.  化工進(jìn)展. 2009(10)
[5]潮流發(fā)電——一種開發(fā)潮汐能的新方法[J]. 張勇,崔蓓蓓,邱宇晨.  能源技術(shù). 2009(04)
[6]風(fēng)電發(fā)展的關(guān)鍵問題與挑戰(zhàn)[J]. 郭伊琳.  電力技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2008(02)



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