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現代鬼動風水儀-利用壓電效應偵測並分析風場訊號之研究

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第65屆--民國114年

科別

生活與應用科學科(一)科

得獎情形

佳作

學校名稱

臺南市立建興國民中學

指導老師

楊志鴻

作者

瞿佑恩

關鍵字

壓電效應、卡門渦街現象、康達效應

摘要或動機

  看過震動型風力發電機與鬼動草現象後,便思考是否能結合兩者製作出一台「現代鬼動風水儀」? 風經障礙物會因康達效應改變風場,本研究利用壓電效應偵測風在震動裝置後端產生的卡門渦街,藉由分析電訊號偵測不同障礙物所產生的風場。自定義葉片的等效邊長,發現電壓約和等效邊長、平方風速成正比;另外,不同迎風角度、擺設狹縫或遮住半邊葉片都會使pp板產生小波,牛奶瓶紙則是可以建立迎風角度的預測模型。狹縫的電壓放大倍率可用三次函數擬合。遮住半邊葉片時牛奶瓶紙會產生共振放大效應(鬼動現象),而擺設圓柱則會使電壓增強,並且能建立電壓預測模型。   本研究成果可用來製作分析微小風場變化之大數據收集裝置,提供訓練AI及建立新的應用方向。

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