CC BY
16
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
05.20.02 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ _В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ_
Научная статья
УДК 636/639:631.95
Б01: 10.24412/2227-9407-2022-1-22-37
Исследование трибоэлектрического генератора для питания двухзонного электрофильтра
Александр Григорьевич Возмиловш, Рафаэль Юрикович Илимбетов2, Дмитрий Владимирович Астафьев3, Леонид Николаевич Андреев4
12Южно-Уральский государственный университет (НИУ), г. Челябинск, Россия 3Южно-Уральский государственный аграрный университет, г. Челябинск, Россия 4Государственный аграрный университет Северного Зауралья, г. Тюмень, Россия 1 vozmiag@mmЫer.mB!, https://orcid.org/0000-0002-1292-3975 [email protected].т, https://orcid.org/0000-0003-1634-9242
3 dm-as82@yandex. т, https://orcid. org/0000-0002-83 74-0498
Аннотация
Введение. Статья посвящена исследованию влияния степени электризации материалов контактной пары трибоэлектрического генератора по увеличению плотности генерируемых электрических зарядов, возникающих между трущимися поверхностями, питающих высоковольтные коронирующие электроды электрического фильтра для очистки воздуха от твердых пылевых частиц. Представлены экспериментальные исследования по выбору материала контактных пар, их оптимальные геометрические и конструкционные параметры и размеры, влияющие на эффективность работы воздушного электрического фильтра.
Материалы и методы. Научные исследования проводились на экспериментальном стенде, при помощи которого были получены оптимальные значения и параметры материала контактной пары. Степень электризации материалов при трении оценивалась разностью потенциалов, возникающих между поверхностями контактной пары. Основное внимание уделялось выбору соответствующих материалов по созданию контактной электризации для накопления генерируемых электрических зарядов, как источника высокого напряжения электрического фильтра с коронирующими электродами.
Результаты и их обсуждение. На основании проведенных исследований выбран материал контактной пары и геометрические размеры конструкции коллектора и барабана, определен бесконтактный способ отбора электрического потенциала ф с поверхности барабана трибоэлектрического генератора с точки зрения получения максимального напряжения и тока коронного разряда для питания двухзонного электрического фильтра. Наибольшая степень электризации получена с применением материала контактной пары из винипласта и поролона при бесконтактном способе отбора потенциала напряжением не менее 8 кВ и током коронного разряда 3 мкА и более. Заключение. С учетом экспериментальных данных обоснованы основные геометрические параметры контактной пары. Определены оптимальные конструктивные, геометрические параметры и месторасположение коллектора, обеспечивающие максимальный ток и напряжение коронного разряда в электрическом фильтре для эффективной очистки воздуха от твердых пылевых частиц.
Ключевые слова: заряд частиц, материалы контактной пары, ток коронного разряда, трибоэлектрический генератор, электрический фильтр
Г., Илимбетов Р. Ю., Астафьев Д. В., Андреев Л. Н., 2022 Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.
© Возмилов А.
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (Российского Фонда Фундаментальных Исследований) в рамках научного проекта 20-48-740023_Челябинск «Разработка и исследование биологической и экологической безопасности работы животноводческих и птицеводческих предприятий на основе систем комплексной электроочистки воздуха» на базе ЮУрГУ.
Для цитирования: Возмилов А. Г., Илимбетов Р. Ю., Астафьев Д. В., Андреев Л. Н. Исследование трибоэлек-трического генератора для питания двухзонного электрофильтра // Вестник НГИЭИ. 2022. № 1 (128). С. 22-37. DOI: 10.24412/2227-9407-2022-1-22-37
Investigation of a triboelectric generator for powering a dual-zone electrofilter
Alexander G. Vozmilov1^, Rafael Yu. Ilimbetov2, Dmitry V. Astafiev 3, Leonid N. Andreev4
12 South Ural State University (NRU), Chelyabinsk, Russia
3 South Ural State Agrarian University, Chelyabinsk, Russia
4 State Agrarian University of the Northern Trans-Urals, Tyumen, Russia 1 [email protected]', https://orcid.org/0000-0002-1292-3975
[email protected], https://orcid.org/0000-0003-1634-9242
3 dim-as82@yandex. ru, https://orcid. org/0000-0002-83 74-0498
Abstract
Introduction. The article is devoted to the study of the influence of the degree of electrification of the materials of the contact pair of a triboelectric generator on increasing the density of generated electric charges arising between the rubbing surfaces feeding high-voltage corona electrodes of an electric filter for air purification from solid dust particles. Experimental studies on the choice of the material of contact pairs, their optimal geometric and structural parameters and dimensions affecting the efficiency of the air electric filter are presented.
Materials and methods. Scientific research was carried out on an experimental stand, with the help of which optimal values and parameters of the contact pair material were obtained. The degree of electrification of materials during friction was estimated by the potential difference arising between the surfaces of the contact pair. The main attention was paid to the selection of appropriate materials for the creation of contact electrification for the accumulation of generated electric charges, as a high-voltage source of an electric filter with corona electrodes.
Results and discussion. Based on the conducted studies, the material of the contact pair and the geometric dimensions of the collector and drum design were selected, a non-contact method for selecting the electric potential ф from the surface of the drum of a triboelectric generator was determined, from the point of view of obtaining the maximum voltage and corona discharge current for powering a two-zone electric filter. The greatest degree of electrification was obtained using a contact pair material made of vinyl plastic and foam rubber with a contactless method of potential selection with a voltage of at least 8 kV and a corona discharge current of 3 цА or more.
Conclusion. Taking into account experimental data, the basic geometric parameters of the contact pair are substantiated. The optimal design, geometric parameters and the location of the collector have been determined, ensuring the maximum current and voltage of the corona discharge in the electric filter for effective air purification from solid dust particles.
Keywords: particle charge; contact pair materials; corona discharge current; triboelectric generator; electric filter.
Financing: The study was carried out with the financial support of the Russian Foundation for Fundamental Research (RFBR) within the framework of the scientific project 20-48-740023_CHELYABINSK «Development and investigation of biological and environmental safety of livestock and poultry enterprises based on integrated air purification systems» at SUSU.
For citation: Vozmilov A. G., Ilimbetov R. Yu., Astafiev D. V., Andreev L. N. Investigation of a triboelectric generator for powering a two-zone electrofilter // Bulletin NGIEI. 2022. № 1 (128). P. 22-37. (In Russ.). DOI: 10.24412/2227-9407-2022-1-22-37
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE XXXXXX
Введение
Загрязнение окружающей среды побочными продуктами жизнедеятельности человека является самой большой экологической проблемой в мире. Очистка воздуха от загрязняющих веществ, связанных с ростом выбросов в окружающую среду отходов промышленного производства, выхлопных газов автомобильного транспорта, выбросы предприятий агропромышленного комплекса и др., которые пагубно влияют на здоровье и жизнь людей во всем мире, является весьма актуальной проблемой [1; 2; 3; 4; 5; 6].
Загрязняющие вещества, содержащиеся в атмосфере, в основном представляют собой сложную смесь твердых частиц пыли (ТПЧ) и газов. Твердые пылевые частицы содержат множество химических компонентов, большая часть которых вредна для человеческого организма [7; 8].
Исследования показывают, что ТПЧ различного диаметра содержат бактерии и вирусы, и длительное вдыхание загрязненного воздуха может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, такие как сердечно- сосудистые заболевания, респираторные заболевания и т. д. [9; 10; 11].
В настоящее время существует множество методов и технологий по очистке воздуха от ТПЧ, таких как простая механическая фильтрация, электрическое осаждение, адсорбция ТПЧ и другие [12; 13; 14].
Электрическое осаждение пыли считается более эффективным методом удаления ТПЧ и в основном осуществляется с помощью однозонных и двух-зонных электрических фильтров (ЭФ) с коронирую-щими электродами, требующих для работы источники питания высокого напряжения, имеющие большие массогабаритные размеры и высокую стоимость [15; 16]. В качестве альтернативного источника высокого напряжения для ЭФ могут применяться три-боэлектрические генераторы (ТЭГ) [17; 18].
В настоящее время ТЭГ привлекают широкое внимание как один из простых методов преобразования механической энергии в электрическую [19; 20].
В последние годы было проведено большое количество исследований по увеличению плотности заряда материалов, применяемых в ТЭГ. Основное внимание уделялось выбору соответствующих материалов по созданию контактной электризация для накопления генерируемых электрических зарядов [21].
На контактный заряд, возникающий на полимере, влияют многие факторы, такие как характери-
стики поверхности, условия эксперимента и характер контакта. Поскольку перенос заряда является межфазным явлением, химический состав и шероховатость поверхности влияют на заряд [22].
В связи с этим возникает необходимость проведения научных исследований о применении ТЭГ как источника высокого напряжения ЭФ с корони-рующими электродами для эффективной очистки воздуха от ТПЧ.
Материалы и методы Экспериментальная установка
Степень электризации материалов при трении оценивалась разностью потенциалов, возникающей между поверхностями контактной пары. В известной нам литературе по статической электризации не приводятся значения контактной разности потенциалов, возникающей при трении материалов.
Выбор материалов контактной пары для разрабатываемого трибоэлектрического генератора осуществлялся по следующим критериям [23]:
1) степень электризации материалов при трении;
2) состояние поверхностей материалов после взаимодействия;
3) полярность потенциала на барабане.
Экспериментальная установка (рис. 1) включала в себя барабан 1, укрепленный на валу электродвигателя, и накладку 2 в форме параллелепипеда, одной стороной контактирующую с боковой поверхностью барабана, а другой - укрепленную на металлической подложке 3. Исследуемые барабаны имели диаметр 50 мм и толщину стенок 10 мм. Размеры накладок 70*30*8 мм. Отбор потенциала осуществлялся с помощью металлического коллектора 4, контактирующего с боковой поверхностью барабана. Потенциал, снимаемый коллектором, измерялся киловольтметром 6 типа С-50. Все элементы контактной пары и киловольтметр зафиксированы на изоляторах 5. Для вращения барабанов использовался электродвигатель КД-25 (Рн = 25 Вт, Пн = 1500 min-1).
Количество экспериментальных измерений определялось, согласно рекомендациям [17; 18; 19], по формуле:
t2s2
N = (1)
где t - значение критерия Стьюдента, соответствующее заданной доверительной вероятности и числу степеней свободы; S2 - выборочная дисперсия экспериментальных данных.
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
Рис. 1. Экспериментальная установка для исследования электризации материалов: 1 - барабан; 2 - накладка; 3 - металлическая подложка; 4 - металлический коллектор; 5 - изолятор; 6 - киловольтметр Fig. 1. Experimental setup for the study of electrification of materials 1 - drum; 2 - pad; 3 - metal substrate; 4 - metal collector; 5 - insulator; 6 - kilovoltmeter Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
1
5
Для возможности сравнения вариантов контактных пар, исследуемых в разные дни, каждый раз проводились измерения потенциала икп, возникающего при трении контрольной пары, и для каждой пары вычислялось отношение и/икп. В качестве контрольной контактной пары выбрана пара винипласт - поролон (В-П).
Все контактные пары, в зависимости от их состояния, были разделены по состоянию износа контактной поверхности между барабаном и накладкой на следующие группы:
I - нормальное состояние контактной поверхности барабана и накладки;
II - налет на контактной поверхности барабана и/или накладки;
III - значительный износ или оплавление контактной поверхность барабана и/или накладки.
Результаты исследования и их обсуждение
По результатам эксперимента были отобраны варианты контактных пар, которые обеспечивают условие и/икп > 0,7 и советуют группам износа I и II (табл. 1).
Таблица 1. Контактные пары, из условия икШкп > 0,7 и группы износа I и II
Table 1. Contact pairs, from the condition Uk/Up > 0.7 and wear group I and II
Материал / Material UK/UKn Группа износа / Wear groups
Барабан / Drum Накладки / Pads
Оргстекло / Plexiglass Поролон / Foam rubber 0,8 I
Винипласт-(В) / Viniplast Текстильная (киперная) лента / Textile (keeper) tape 0,74 I
Поролон-(П) / Foam rubber 1 I
Брезент / Tarpaulin 0,73 II
Гетинакс/ Текстильная (киперная) лента / Textile (keeper) tape 0,85 I
Getinax Поролон / Foam rubber 0,94 II
Лавсан / Lavsan 0,91 II
Источник: разработано авторами на основании исследований
Из анализа результатов исследований, представленных в табл. 1, видно, что наибольшая степень электризации имеет пара В-П.
Для отобранных контактных пар проводилось исследование их электризации. Кроме того, для этих контактных пар определялась полярность по-
тенциала, возникающего на диске при трении о накладку. Опыты проводились в пятикратной по-вторности.
Необходимость определения полярности потенциала, возникающего на барабане, обусловлена тем, что для питания электрофильтров используют,
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE XXXXXX
как правило, высокое напряжение отрицательной полярности [23].
Полярность определялась следующим образом. Как известно [23], при трении эбонита о шерсть на эбоните накапливаются отрицательные заряды, а на шерсти - положительные. Для определения заряда на барабане полоска фольги, укрепленная на диэлектрическом держателе, соприкасалась с эбонитовым стержнем, предварительно наэлектризованным путем трения о шерсть (при этом отрицательные заряды переходили с эбонита
на фольгу). После этого фольга, имеющая отрицательный заряд, приближалась к боковой поверхности барабана. В случае, если фольга притягивалась к барабану, считали, что барабан имеет положительный потенциал, в случае, если фольга отталкивалась от барабана, считали, что барабан имеет отрицательный потенциал.
Результаты эксперимента представлены в табл. 2, где видно, что наилучшая пара по степени электризации В-П имеет отрицательный потенциал на барабане.
Таблица 2. Полярность потенциала барабана в зависимости от материала контактной пары Table 2. The polarity of the potential of the drum depending on the material of the contact pair
Материал / Material UK/UKn Полярность потенциала на барабане /
Барабан / Drum Накладки / Pads The polarity of the potential on the drum
Винипласт-(В) / Viniplast
Оргстекло / Plexiglass
Гетинакс / Getinax
Поролон-(П) / Foam rubber Текстильная (киперная) лента / Textile (keeper) tape
Поролон / Foam rubber
Брезент / Tarpaulin Текстильная (киперная) лента / Textile (keeper) tape Поролон / Foam rubber Лавсан / Lavsan
0,88±0,07
0,66±0,07
0,71±0,07
0,91±0,07
0,90±0,07 0,59±0,07
отрицательная / negative отрицательная / negative
отрицательная / negative
отрицательная / negative
положительная / positive
отрицательная / negative отрицательная / negative
Источник: разработано авторами на основании исследований
1
Таким образом, на основании полученных результатов для трибоэлектрического генератора была выбрана контактная пара В-П.
Выбор геометрических параметров контактной пары
Оптимальные геометрические параметры определялись для контактной пары В-П. В эксперименте использовались барабаны из винипласта со следующими геометрическими параметрами (диаметр DБ и длина LБ):
1) DБ = 140 мм, ^^ = 95 мм;
2) DБ = 140 мм, LБ = 65 мм;
3) DБ = 140 мм, LБ = 35 мм;
4) DБ = 68 мм, LБ = 95 мм.
Высота накладок из поролона составляла 115 мм, толщина 45 мм, длина совпадала с длиной барабана.
Усилие прижатия материалов контактной пары кп = 1,15. Частота вращения барабана п = 2750 об/мин.
В ходе эксперимента барабаны с различными геометрическими параметрами поочерёдно устанавливались в ТЭГ, где измерялось напряжение Цх -
холостого хода, напряжение и и ток коронного разряда I при подключении к нагрузке - ЭФ. У каждого барабана измерялась мощность Р1 электропривода ТЭГ из сети ~ 220 В.
Для исследования влияния длины накладки на характеристики ТЭГ использовался барабан диаметром DБ =140 мм и длинной LБ = 95 мм. Поочередно устанавливались накладки различной длины
1 = 95, 65 и 35 мм. Аналогичным образом измерялось Цхх, и, I и Р] электропривода. Результаты экспериментов представлены в табл. 3 и 4.
Экспериментом установлено, что диаметр барабана существенно влияет на электрические параметры ТЭГ.
Так, при увеличении диаметра барабана в
2 раза напряжение возрастает более чем в 4 раза, а напряжение под нагрузкой - более чем в 3 раза. Увеличение длины барабана в 2,7 раза приводит к росту напряжения холостого хода в 2 раза, а напряжения под нагрузкой - в 1,4 раза. Это объясняется тем, что при увеличении диаметра барабана возрастает линейная скорость перемещения барабана относительно накладки.
_ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Кроме того, из табл. 3 следует, что диаметр барабана оказывает меньшее влияние на мощность, потребляемую электродвигателем из сети, чем длина барабана. Так, с увеличением диаметра барабана в 2 раза потребляемая мощность возрастает на 15 %, с
увеличением длины барабана в 2,7 раза мощность возрастает в 2 раза. Это объясняется тем, что с увеличением длины барабана увеличивается площадь контакта барабана и накладки и, как следствие этого, возрастают сила трения и момент сопротивления.
Таблица 3. Влияние геометрических размеров барабана на электрические параметры ТЭГ Table 3. The influence of the geometric dimensions of the drum on the electrical parameters of the TAG
Диаметр Длина Напряжение Напряжение Ток коронного Мощность
барабана / барабана/ холостого хода под нагрузкой / разряда / Corona электропривода/
Drum Drum length, / Idle voltage Voltage under discharge current Electric drive power
diameter, DB, мм Le, мм Uxx, кВ/kV load U, кВ/kV I, мкА/цА Pi, Вт/W
95 24,5±0,4 9,1±0,4 8,4±1,0 420±21
140 65 12,9±0,4 6,6±0,4 0 282±21
35 12,2±0,4 6,6±0,4 0 210±21
68 95 5,6±0,4 2,8±0,4 0 365±21
Источник: разработано авторами на основании исследований
Таким образом, для увеличения тока и напряжения, создаваемого ТЭГ, выгоднее увеличивать диаметр барабана, а не его длину.
Уменьшение длины накладки приводит к значительному снижению силы тока коронного разряда
I/I
nax 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
и мощности, потребляемой двигателем из сети, а напряжение на электрофильтре снижается в меньшей степени (рис. 2), все значения отнесены к соответствующим значениям при длине накладки, равной длине барабана).
U/U max 1
0,98
0,96
0,94
-9
о
Oj
0,2
0,4
0,6 а/a
Ш
0,2
0,4
0,6 б/b
1 ¡/ьб
Pl/Pl max 1
¡/Ьб
в/c
Рис. 2. Зависимость влияния длины накладки на характеристики ТЭГ (в относительных единицах): а - зависимость силы тока коронного разряда; б - зависимость напряжения на электрофильтре;
в - зависимость мощности электропривода Fig. 2. Dependence of the influence of the lining length on the characteristics of the TAG (in relative units): a - dependence of the current strength of the corona discharge; b - dependence of the voltage on the electrofilter; c - dependence of the electric drive power Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
27
ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE
на валу электродвигателя, и плоскую накладку из поролона высотой 60 мм, шириной 30 мм, толщиной 20 мм, одной стороной контактирующую с боковой поверхностью барабана, а другой - укрепленную на металлической заземленной подложке.
Исследовалось два способа отбора потенциала ф с поверхности барабана:
1) контактный - коллектор дугообразной формы контактировал с боковой поверхностью барабана (рис. 3, a);
2) бесконтактный посредством разряда - коллектор, выполненный в виде пластины .Т-образной формы, имел обращенную к барабану кромку прямолинейного профиля, расположенную на расстоянии 3 мм от боковой поверхности барабана (рис. 3, b).
Для обеспечения большего тока коронного разряда и напряжения на ЭФ необходимо, чтобы длина накладки была равна длине барабана.
Таким образом, на основании полученных экспериментальных данных определены оптимальные размеры барабана длиной 95 мм и диаметром 140 мм, размеры накладки - длина, равная длине барабана, высота - 90 мм и толщина - 35 мм.
Выбор способа отбора потенциала с поверхности барабана Для выявления наилучшего способа отбора потенциала с поверхности барабана был проведен предварительный поисковый эксперимент [23].
В поисковом эксперименте экспериментальная установка включала в себя барабан из винипласта диаметром 50 мм, длиной 10 мм, укрепленный
а b
Рис. 3. Способы отбора потенциала ф с поверхности барабана: а) контактный; b) бесконтактный Fig. 3. Methods for selecting the potential ф from the drum surface: a) contact; b) contactless Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
В результате экспериментов было установлено следующее, что при бесконтактном способе отбора ф посредством разряда между поверхностью барабана и кромкой коллектора напряжение «коллектор - земля» имеет наибольшее значение.
Таблица 4. Влияние способа отбора потенциала на напряжение «коллектор - земля» Table 4. Influence of the potential selection method on the collector-ground voltage
Способ отбора потенциала ф / Method of potential selection ф
U, кВ / kV
Контактный / Contact 1,26±0,19
Бесконтактный / Contactless 1,78±0,19
Источник: разработано авторами на основании исследований
Кроме того, было замечено, что при контактном способе отбора потенциала ф на боковой по-
верхности барабана образуется посторонний налет вследствие взаимодействия барабана из винипласта и металлического коллектора, что приводит к постепенному снижению ф в процессе работы, табл. 4.
На основании полученных результатов был принят бесконтактный способ отбора потенциала ф.
Дальнейшее исследование по выбору конструкции коллектора проводилось с учетом того, что ТЭГ предназначен для питания электрофильтра с коронирующими электродами. В работах [20; 21] установлено, что степень очистки воздуха в электрофильтрах возрастает с увеличением электрического заряда, получаемого частицами в поле коронного разряда. Поэтому конструкция коллектора должна обеспечивать наибольшее значение тока коронного разряда. Таким образом, при выборе конструкции коллектора необходимо учитывать значение напряжения на электрофильтре.
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
Выбор конструкции коллектора Исследование проводилось на экспериментальном стенде (рис. 4). Ширина коллектора составляла 15 мм. Расстояние от боковой поверхности барабана до кромки коллектора Ь = 3 мм. Степень прижатия материалов контактной пары
кп = 1,15. Частота вращения барабана п = 2 750 об/мин.
Исследуемые варианты коллекторов представлены на рис. 4.
Результаты исследований представлены в табл. 5.
о. l-Ч А
V
« 70 > О t—« О о 1—1
11
штыковой / bayonet
пилообразный / sawtooth
Ж
|jn>|jn >j
RO .ÛG
иглообразный / needle
Г-образный / L-shaped
-2Û-
ж*
кисточкообразный / brush
ленточный с изгибом / bent
Рис. 4. Варианты конструкции коллектора ТЭГ Fig. 4. Variants of the TAG collector design Источник: разработано авторами
Таблица 5. Средние значения тока 1ср и напряжения иср в зависимости от типа коллектора Table 5. Average values of Ic current and Gr voltage depending on the type of collector
№ п/п Тип коллектора / Type of collector
UCp, кВ/kV
Icp, мкА/ цЛ
1 штыковой / bayonet 7,9
2 пилообразный / sawtooth 8,2
3 иглообразный / needle 7,7
4 кисточкообразный / brush 7,9
5 Г-образный / L-shaped 8,0
6 ленточный с изгибом / bent tape 7,9 Источник: разработано авторами на основании исследований
0,60 1,05 0,32 0,57 1,08 0,53
Из табл. 5 видно, что пилообразный коллектор обеспечивает наибольшее значение тока коронного разряда и напряжения на электрофильтре.
Определение геометрических параметров коллектора
ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE
Определение геометрических параметров коллектора (рис. 5) проводилось методом их поочередного варьирования (цель - достижение максимума тока коронного разряда), которое состояло из IV этапов. Все эксперименты проводились с трехкратной повторностью.
Этап I. Исследование коллекторов с одним зубом, имеющих ширину основания а1 = а3 = 10 мм, высоту h3 = 4, 7, 10, 13 и 16 мм. Коллекторы устанавливались напротив середины барабана. При варьировании высоты зуба измерялся ток коронного разряда.
Для выявления различия между значениями тока коронного разряда при различной высоте зуба коллектора рассчитывался коэффициент:
02 Û!
х
\ /\
аз
Рис. 5. Геометрические параметры пилообразного коллектора: ai - ширина основания зуба; а2 - ширина промежутка между зубьями; а3 - ширина коллектора; h3 - высота зуба Fig. 5. Geometric parameters of the sawtooth collector: a1 - the width of the tooth base; a2 - the width of the gap between the teeth; a3 - the width of the collector; hz - the height of the tooth Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
«л,
тшах?
(2)
где - сила тока коронного разряда при текущем
ЬтТППХ
з; I - максимальная сила тока коронного разряда, зафиксированная при варьировании Ьз.
На рис. 6 представлены результаты экспериментов, где при изменении Ьз от 4 до 10 мм происходит незначительное повышение тока коронного разряда, при изменении Ьз от 10 до 16 мм ток изменяется незначительно. На основании результатов эксперимента выбираем высоту зуба коллектора ТЭГ Ьз, равную 10 мм.
2 4 6 8 10 12 14 16 18 Ьз, мм Рис. 6. Зависимость коэффициента а^з от высоты зуба коллектора Ьз Fig. 6. The dependence of the coefficient а ^on the height of the collector tooth h3 Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
Этап II. Исследования коллекторов с одним зубом, имеющих ширину основания а! = 5, 10, 20, 30, 40 мм, при этом у всех коллекторов высота зуба Ьз = 10 мм. Ширина коллектора а3 = а1. Коллекторы устанавливались напротив середины барабана. При варьировании ширины основания зуба а1 измерялся ток коронного разряда.
Для выявления различия между значениями тока коронного разряда при различной ширине основания зуба коллектора рассчитывался коэффициент:
' (3)
ССп
= 1
тт ах,
'ai
где - сила тока коронного разряда при текущем
/ТИПУ
1 - максимальная сила тока корон-
Вестник НГИЭИ. 2022. № 1 (128). C. 22-37. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2022. № 1 (128). P. 22-37. ISSN 2227-9407 (Print)
_ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
ного разряда, зафиксированная при варьировании а1.
Результаты эксперимента представлены на рис. 7, из которого видно, что ток коронного разря-
да достигает максимального значения при ширине основания зуба коллектора а1 = 20 мм. На основании результатов эксперимента выбираем ширину основания зуба коллектора а1 = 20 мм.
«а1 1
0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7
10
15
20
25
30
35
40
а,, мм
Рис. 7. Зависимость коэффициента aaот ширины основания зуба а1 Fig. 7. Dependence of the coefficient aai on the width of the base of the tooth а! Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
0
5
Этап III. Для проведения экспериментов ширина коллектора была равна длине барабана а3 = 95 мм. Коллекторы имели по два зуба с шириной основания а1 = 20 мм и высотой h3 = 10 мм. Ширина промежутка между зубьями а2 = 0 и 55 мм.
Для указанных значений ширины промежутка между зубьями а2 измерялся ток коронного разряда.
В результате было установлено (табл. 5), что при а2 = 0 ток коронного разряда примерно в 10 раз больше, чем при а2 = 55 мм.
Таблица 5. Влияние промежутка между зубьями на ток коронного разряда Table 5. Effect of the gap between the teeth on the corona discharge current
Ширина промежутка между зубьями / The width of the gap between the teeth, а2, мм
Ток коронного разряда / Corona discharge current, I, мкА/цА
0
55
Источник: разработано авторами на основании исследований
3,1±0,2 0,3±0,2
Из результатов, представленных в табл. 5, неясно, что в большей степени влияет на ток коронного разряда: ширина промежутка между зубьями или место расположения зубьев по длине барабана. В связи с этим было исследовано влияние расположения зуба по длине барабана на ток коронного разряда.
В эксперименте использовался коллектор шириной 20 мм с одним зубом, имеющим а1 = 20 мм и Ьз = 10 мм. При перемещении коллектора по длине барабана на расстояния У = +15; +30; +45; -15; -30; -45 мм от середины барабана измерялся ток коронного разряда (рис. 8).
Для выявления различия между значениями тока коронного разряда при различных У рассчитывался коэффициент:
«г = ¿ь (4)
'у
где 1У - сила тока коронного разряда при текущем значении У; - максимальная сила тока коронного разряда, зафиксированная при варьировании У.
Из результатов эксперимента (рис. 9) следует, что чем ближе к середине барабана расположен кончик зуба коллектора, тем больше ток коронного разряда. Поэтому один из зубьев коллектора необходимо располагать напротив середины барабана.
ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE
■lb
Воздушный поток / Air flow
Электрофильтр / Electrofilter
Коллектор/ Collector Барабан Ютт
- о.* О-6 па 1 Oí ..... ' Гт
Накладка с металлической подложкой / Pad with metal backing
Рис. 8. Общий вид экспериментального стенда Fig. 8. General view of the experimental stand Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
Рис. 9. Зависимость между коэффициентом aY и расстоянием Y
от кончика зуба коллектора до середины барабана Fig. 9. The relationship between the coefficient aY and the distance Y from the tip of the collector tooth to the middle of the drum Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
Этап IV. Эксперимент по выявлению влияния ширины промежутка между боковыми и центральным зубьями на ток коронного разряда.
В эксперименте исследовались коллекторы шириной 95 мм с тремя зубьями, имеющими а1 = 20 мм, Ьз =10 мм. При варьировании ширины промежутка между центральным и боковыми зубьями измерялся ток коронного разряда.
Для выявления различия между значениями тока коронного разряда при различной ширине промежутка между зубьями рассчитывался коэффициент:
а = (5)
"•сь Г таи У-')
где /а2 - сила тока коронного разряда при текущем
/ТИПУ
2, а" - максимальная сила тока коронного разряда, зафиксированная при варьировании а2.
Из результатов эксперимента (рис. 10) следует, что при уменьшении ширины промежутка между центральным и боковыми зубьями коллектора ток коронного разряда увеличивается, достигая наибольшего значения при а2 = 0 мм.
Таким образом, принимаем следующие значения геометрических параметров пилообразного коллектора: Ьз = 10 мм; а1 = 20 мм; а2 = 0 мм, с расположением по центру барабана.
На основании проведенных исследований для отбора потенциала ф ТЭГ был выбран пилообразный коллектор со следующими геометрическими параметрами: Ьз = 10 мм; а1 = 20 мм; а2 = 0 мм, ширина коллектора совпадает с длиной барабана.
Определение влияния места, количества и расстояния между коллектором и барабаном на параметры ТЭГ.
Вестник НГИЭИ. 2022. № 1 (128). C. 22-37. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2022. № 1 (128). P. 22-37. ISSN 2227-9407 (Print)
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
«а2 1
0,9 0,8 0,7
0 5 10 15 а2, мм
Рис. 10. Зависимость коэффициента аот ширины промежутка между зубьями коллектора Fig. 10. Dependence of the coefficient аа2 on the width of the gap between the teeth of the collector Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
Исследование проводилось на экспериментальном стенде (рис. 8). Степень прижатия материалов контактной пары кп = 1,15. Частота вращения барабана п = 2750 об/мин.
Положение коллектора относительно барабана определялось угловой координатой а (рис. 11), которая в эксперименте принимала значения 90°, 135°, 180°, 225° и 270°.
а = 90° Накладка / Overlay
а = 180'
Коллектор /Collector
Рис. 11. Углы а положения коллектора относительно барабана Fig. 11. Angles а of the collector
position relative to the drum Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
При изменении положения коллектора относительно барабана измерялись напряжение на ЭФ и ток коронного разряда.
Затем выяснялось влияние количества коллекторов на электрические параметры ТЭГ. При установке дополнительных коллекторов под а = 135°, 180°, 225° и 270° измерялись напряжение на ЭФ и ток коронного разряда. Расстояние от боковой поверхности барабана до кромки коллектора h = 3 мм.
Далее исследовалось влияние расстояния между коллектором и барабаном на электрические параметры ТЭГ. При варьировании расстояния h от боковой поверхности барабана до кромки коллектора в диапазоне от 2 до 12 мм измерялись напряжение на ЭФ и ток коронного разряда.
В результате исследований установлено, что при углах а = 90° и 135° значения напряжения на ЭФ и тока коронного разряда не различаются (табл. 6), дальнейшее увеличение а приводит к существенному снижению тока. Поэтому можно считать, что наибольшее значение тока коронного разряда получается при а = 90°, т. е. при расположении коллектора со стороны выбега барабана из-под накладки.
Таблица 6. Влияние угловой координаты а коллектора на электрические параметры ТЭГ Table 6. Influence of the angular coordinate а of the collector on the electrical parameters of the TAG
Угловая координата a / Angular coordinate a
90 135 180 225 270
Источник: разработано авторами на основании исследований
U, I,
кВ/kV мкА/цА
8,3±0,1 4,0±0,2
8,3±0,1 3,8±0,2
8,1±0,1 2,7±0,2
8,1±0,1 2,0±0,2
8,0±0,1 1,9±0,2
Вестник НГИЭИ. 2022. № 1 (128). C. 22-37. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2022. № 1 (128). P. 22-37. ISSN 2227-9407 (Print)
ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE
I, мкА 4 3 2
Снижение тока при а = 180-270° можно объяснить тем, что электрические заряды, образующиеся в контактной области, по мере удаления от места выбега барабана из-под накладки частично нейтрализуются ионами воздуха, частично стекают по поверхности барабана в землю.
Таким образом, было решено располагать коллектор со стороны выбега барабана под а = 90°°.
Результаты исследования влияния количества коллекторов на электрические параметры ТЭГ (табл. 7) показывают, что количество коллекторов практически не влияет на напряжение и силу тока коронного разряда.
Таблица 7. Влияние количества коллекторов на электрические параметры ТЭГ Table 7. Influence of the number of collectors on the electrical parameters of the TAG
1O
12
h, м м
Количество коллекторов / U, I,
Number of collectors кВ/kV мкА/цА
1 (а = 90°) 8,5±0,1 3,6±0,2
2 (а = 90°; 1З5°) 8,5±0,1 3,4±0,2
3 (а = 90°; 1З5°; 18O°) 8,5±0,1 3,7±0,2
4 (а = 90°; 1З5°; 18O°; 225°) 8,5±0,1 3,7±0,2
5 (а = 90°; 1З5°; 18O°; 225°; 27O°) 8,6±0,1 3,8±0,2
исследовании
На основании полученных результатов решено использовать в ТЭГ один коллектор, расположенный со стороны выбега барабана под углом а = 90° (рис. 11).
Эксперимент показал, что ток коронного разряда зависит от расстояния h между пилообразной кромкой коллектора и боковой поверхностью барабана (рис. 12).
При h = 2, 3 и 4 мм значения тока коронного разряда можно считать практически одинаковыми (с учетом доверительных интервалов), дальнейшее увеличение h приводит к существенному снижению тока. Поэтому можно считать, что для получения максимального тока расстояние от пилообразной кромки коллектора до барабана должно быть не более 3 мм.
С учетом этого обстоятельства на основании экспериментальных данных принято значение h = 3 мм.
Рис. 12. Зависимость тока коронного разряда от расстояния кромки коллектора до поверхности барабана
Fig. 12. Dependence of the corona discharge current on the distance of the collector edge to the drum surface Источник: разработано авторами на основании собственных исследований
Заключение
Основные результаты и выводы:
1. Электрическое осаждение пыли считается более эффективным методом удаления твердых пылевых частиц в однозонных и двухзонных электрических фильтрах на основе коронного разряда, источником питания которого может служить трибо-электрический генератор.
2. Для разрабатываемого трибоэлектрическо-го генератора выбрана контактная пара: винипласт (материал барабана) и поролон (материал накладки). Эта пара обеспечивает большую разность потенциалов, возникающую между поверхностями материалов при трении, отрицательную полярность потенциала на барабане и нормальное состояние поверхностей материалов после взаимодействия.
3. С учетом экспериментальных данных обоснованы основные геометрические параметры контактной пары. При этом установлено, что на напряжение ТЭГ большее влияние оказывает диаметр барабана, а не его длина.
4. Выбран бесконтактный способ отбора потенциала от барабана. Определены оптимальные конструкция, геометрические параметры и месторасположение коллектора, обеспечивающие максимум тока (3,6 мкА) и напряжения (8,5 кВ).
1
O
O
2
4
б
в
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Nel A. Air pollution-related illness: Effects of particles // Science. 2005. 308 (5723). P. 804-806. doi: 10.1126/science.1108752.
2. Sun Y., Zhuang G., Wang Y., Wang Z., Hao Z. The air-borne particulate pollution in Beijing - Concentration, composition, distribution and sources // Atmospheric Environment. 2004. V. 38 (35). P. 5991-6004.
3. Cass G. Organic molecular tracers for particulate air pollution sources // ACM Transactions on Accessible Computing. 1998. V. 17. P. 356-66.
4. Ancelet T., Davy P. K., Trompetter W. J., Markwitz A. Sources of particulate matter pollution in a small New Zealand city // Atmospheric Pollution Research. 2014. V. 5. P. 572-80.
5. Hennig F. et al. Association between source-specific particulate matter air pollution and hs-CRP: local traffic and industrial emissions // Environ Health Perspect. 2014. V. 122. P. 703-10.
6. Thurston G. D., Ito K., Lall R. A source apportionment of US fine particulate matter air pollution Atmos // Environ. 2011. V. 45. P. 3924-36.
7. Cao C., Jiang W., Wang B., Fang J., Lang J., Tian G., Jiang J., Zhu T. F. Inhalable microorganisms in Beijing's PM2.5 and PM10 pollutants during a severe smog event // Environ. Sci. Technol. 2014. V. 48. P. 1499-1507.
8. Wang Y., Jia C., Tao J., Zhang L., Liang X., Ma J., Gao H., Huang T., Zhang K. Chemical characterization and source apportionment of PM2.5 in a semi-arid and petrochemical-industrialized city, Northwest China // Sci. Total Environ. 2016. V. 573. P. 1031-1040.
9. Brunekreef B., Holgate S. T. Air pollution and health // Lancet. 2002. V. 360. P. 1233-1242.
10. Wu T., Ma Y., Wu X., Bai M., Peng Y., Cai W., Wang Y., Zhao J., Zhang Z. Association between particulate matter air pollution and cardiovascular disease mortality in Lanzhou, China // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2019. V.26. P.15262-15272.
11. Rajagopalan S., Al-Kindi S. G., BrookR. D. Air pollution and cardiovascular disease: JACC state-of-the-art review // J. Am. Coll. Cardiol. 2018. V. 72. P. 2054-2070.
12. Chen Y., Zhang S., Cao S., Li S., Chen F., Yuan S., Xu C., Zhou J., Feng X., Ma X., Wang B. Roll-to-Roll production of metal-organic framework coatings for particulate matter removal // Adv. Mater. 2017. V. 29.
13. Adamiecwojcik I., Nowak A., Wojciech S. Comparison of methods for vibration analysis of electrostatic precipitators // Acta Mech. Sin. 2011. V. 27. P. 72-79.
14. Gao S., Nakagawa N., Kato K., Inomata M., Tsuchiya F. Simultaneous SO2/NOx removal by a powder-particle fluidized bed // Catal. Today. V. 29. 1996. P. 165-169.
15. Bekkara F. M., Benmimoun Y., Kheiter A., Chelih A., Tilmatine A. Electrostatic charge decay and filtration performance of nonwoven filters in the vicinity of grounded metal grids // Journal of Electrostatics. 2021. V. 110. 103554.
16. Jung J.-S., Kim J.-G. An indoor air purification technology using a non-thermal plasma reactor with multiple-wire-to-wire type electrodes and a fiber air filter // Journal of Electrostatics. 2017. V. 86. С. 12-17.
17. Liu J., Jiang T., Li X., Wang Z. L. Triboelectric filtering for air purification // Nanotechnology. 2019. V. 30 (29). 292001.
18. WangL., Bian Y., Lim C. K., Daoud W. A., Zi Y. Tribo-charge enhanced hybrid air filter masks for efficient particulate matter capture with greatly extended service life // Nano Energy. 2021. V. 85. 106015.
19. Fan F.-R., Tian Z.-Q., Lin Wang Z. Flexible triboelectric generator // Nano Energy. 2012. V. 1 (2). P. 328-334.
20. Lin S., Xu L., Xu C., Chen X., Wang A. C., Zhang B., Lin P., Wang Z. L. Electron Transfer in Nanoscale Contact Electrification: Effect of Temperature in the Metal-Dielectric Case // Advanced Materials. 2019. V. 31 (17).
21. Hajra S., Vivekananthan V., Sahu M., Joseph Raj N. P. M., Kim S.-J. Triboelectric nanogenerator using mul-tiferroic materials: An approach for energy harvesting and self-powered magnetic field detection // Nano Energy. 2020.
22. Mo J., Zhang C., Lu Y., Wang S., Nie S. Radial piston triboelectric nanogenerator-enhanced cellulose fiber air filter for self-powered particulate matter removal // Nano Energy. 2020.
23. Файн В. Б., Дель М. В. Выбор конструкции коллектора трибоэлектрического генератора // Вестник ЧГАУ. Челябинск. 2003. Т. 38. С. 156-160.
Статья поступила в редакцию 14.10.2021; одобрена после рецензирования 15.11.2021;
принята к публикации 18.11.2021.
XXXXXX ELECTROTECHNOLOGY AND ELECTRIC EQUIPMENT IN AGRICULTURE XXXXXX_
Информация об авторах: А. Г. Возмилов - д.т.н., профессор, Spin-код: 2893-8730; Р. Ю. Илимбетов - к.т.н., доцент, Spin-код: 8465-5500; Д. В. Астафьев - к.т.н., доцент, Spin-код: 8825-7649; Л. Н. Андреев - к.т.н., доцент, Spin-код: 1956-6805.
Заявленный вклад авторов: Возмилов А. Г. - общее руководство проектом, обоснование параметров, формулирование заключения. Илимбетов Р. Ю. - проведение критического анализа материалов, доработка текста статьи. Астафьев Д. В. - сбор и обработка материалов, работа над текстом статьи. Андреев Л. Н. - сбор и обработка материалов, участие в обсуждении материалов статьи.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
REFERENCES
1. Nel A. Air pollution-related illness: Effects of particles, Science, 2005, 308 (5723), pp. 804-806. doi: 10.1126/science.1108752.
2. Sun Y., Zhuang G., Wang Y., Wang Z., Hao Z. The air-borne particulate pollution in Beijing - Concentration, composition, distribution and sources, Atmospheric Environment, 2004, Vol. 38 (35), pp. 5991-6004.
3. Cass G. Organic molecular tracers for particulate air pollution sources, ACM Transactions on Accessible Computing, 1998, Vol. 17, pp. 356-66.
4. Ancelet T., Davy P. K., Trompetter W. J., Markwitz A. Sources of particulate matter pollution in a small New Zealand city, Atmospheric Pollution Research, 2014, Vol. 5, pp. 572-80.
5. Hennig F. et al. Association between source-specific particulate matter air pollution and hs-CRP: local traffic and industrial emissions, Environ Health Perspect, 2014, Vol. 122, pp. 703-10.
6. Thurston G. D., Ito K., Lall R. A source apportionment of US fine particulate matter air pollution Atmos, Environ, 2011, Vol 45, pp. 3924-36.
7. Cao C., Jiang W., Wang B., Fang J., Lang J., Tian G., Jiang J., Zhu T. F. Inhalable microorganisms in Beijing's PM2.5 and PM10 pollutants during a severe smog event, Environ. Sci. Technol., 2014, Vol. 48, pp. 1499-1507.
8. Wang Y., Jia C., Tao J., Zhang L., Liang X., Ma J., Gao H., Huang T., Zhang K. Chemical characterization and source apportionment of PM2.5 in a semi-arid and petrochemical-industrialized city, Northwest China, Sci. Total Environ, 2016, Vol. 573, pp. 1031-1040.
9. Brunekreef B., Holgate S. T. Air pollution and health, Lancet, 2002, Vol. 360, pp. 1233-1242.
10. Wu T., Ma Y., Wu X., Bai M., Peng Y., Cai W., Wang Y., Zhao J., Zhang Z. Association between particulate matter air pollution and cardiovascular disease mortality in Lanzhou, China, Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 2019, Vol. 26, pp. 15262-15272.
11. Rajagopalan S., Al-Kindi S. G., Brook R. D. Air pollution and cardiovascular disease: JACC state-of-the-art review, J. Am. Coll. Cardiol, 2018, Vol. 72, pp. 2054-2070.
12. Chen Y., Zhang S., Cao S., Li S., Chen F., Yuan S., Xu C., Zhou J., Feng X., Ma X., Wang B. Roll-to-Roll production of metal-organic framework coatings for particulate matter removal, Adv. Mater., 2017, Vol. 29.
13. Adamiecwojcik I., Nowak A., Wojciech S. Comparison of methods for vibration analysis of electrostatic precipitators, ActaMech. Sin., 2011, Vol. 27, pp. 72-79.
14. Gao S., Nakagawa N., Kato K., Inomata M., Tsuchiya F. Simultaneous SO2/NOx removal by a powder-particle fluidized bed, Catal. Today, Vol. 29, 1996, pp. 165-169.
15. Bekkara F. M., Benmimoun Y., Kheiter A., Chelih A., Tilmatine A. Electrostatic charge decay and filtration performance of nonwoven filters in the vicinity of grounded metal grids, Journal of Electrostatics, 2021, Vol. 110, 103554.
16. Jung J.-S., Kim J.-G. An indoor air purification technology using a non-thermal plasma reactor with multiple-wire-to-wire type electrodes and a fiber air filter, Journal of Electrostatics, 2017, Vol. 86, pp. 12-17.
17. Liu J., Jiang T., Li X., Wang Z. L. Triboelectric filtering for air purification, Nanotechnology, 2019, Vol. 30 (29), 292001.
XXXX ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ ХХХХ
18. Wang L., Bian Y., Lim C. K., Daoud W. A., Zi Y. Tribo-charge enhanced hybrid air filter masks for efficient particulate matter capture with greatly extended service life, Nano Energy, 2021, Vol. 85, 106015.
19. Fan F.-R., Tian Z.-Q., Lin Wang Z. Flexible triboelectric generator, Nano Energy, 2012, Vol. 1 (2), pp.328-334.
20. Lin S., Xu L., Xu C., Chen X., Wang A. C., Zhang B., Lin P., Wang Z. L. Electron Transfer in Nanoscale Contact Electrification: Effect of Temperature in the Metal-Dielectric Case, Advanced Materials, 2019, Vol. 31 (17).
21. Hajra S., Vivekananthan V., Sahu M., Joseph Raj N. P. M., Kim S.-J. Triboelectric nanogenerator using multiferroic materials: An approach for energy harvesting and self-powered magnetic field detection, Nano Energy, 2020.
22. Mo J., Zhang C., Lu Y., Wang S., Nie S. Radial piston triboelectric nanogenerator-enhanced cellulose fiber air filter for self-powered particulate matter removal, Nano Energy, 2020.
23. Fine V. B., Del M. V. Vybor konstrukcii kollektora triboelektricheskogo generatora [The choice of a triboelectric generator collector design], Vestnik CHGAU [Bulletin CHGAU], Chelyabinsk, 2003. Vol. 38, pp. 156-160.
The article was submitted 14.10.2021; approved after reviewing 15.11.2021; accepted for publication 18.11.2021.
Information about the authors: A. G. Vozmilov - Ph. D. (Engineering), professor, Spin code: 2893-8730; R. Yu. Ilimbetov - Ph. D. (Engineering), associate professor, Spin code: 8465-5500 D. V. Astafyev - Ph. D. (Engineering), associate professor, Spin code: 8825-7649 L. N. Andreev - Ph. D. (Engineering), associate professor, Spin code: 1956-6805
Contribution of the authors: Vozmilov A. G. - general project management, justification of parameters, formulation of the conclusion. Ilimbetov R. Yu. - conducting a critical analysis of materials, finalizing the text of the article. Astafyev D. V. - collection and processing of materials, work on the text of the article.
Andreev L. N. - collection and processing of materials, participation in the discussion of the materials of the article.
The authors declare no conflicts of interests.
