Melola Discovery

← Melola Discovery

Akses terbuka Jurnal

Experimental Performance Analysis of an Electromagnetic Energy Harvester Driven by Flow-Induced Vibration

Elkawnie · Vol. 12 No. 1 (2026) · hlm. 29–46

DOI
10.22373/ekw.v12i1.33750
ISSN
2460-8912, 2460-8920
Terbit
2026-06-30
Penerbit
Faculty of Science and Technology Universitas Islam Negeri Ar-Raniry
Bahasa
eng
Lisensi
creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0

Abstrak

Abstract: This study aims to experimentally investigate the performance of an electromagnetic energy harvester driven by flow-induced vibration (FIV) under airflow conditions representative of building ventilation systems. A cylindrical oscillator integrated with a magnet–coil transduction mechanism was tested in a wind tunnel at airflow velocities of 0.5 m/s, 2 m/s, and 4 m/s. Vibration responses were measured using an FFT analyzer, while the electrical output was recorded using a digital oscilloscope and processed to obtain RMS voltage and average power. The results show that the harvested power at 2 m/s is approximately four times that obtained at 0.5 m/s, indicating optimal performance within the lock-in region, where the vortex-shedding frequency approaches the structure's natural frequency. Although higher airflow velocity increases the vibration amplitude, the average harvested power at 4 m/s decreases due to partial detuning and increased damping. These findings demonstrate that moderate airflow velocities provide optimal operating conditions for electromagnetic energy harvesting and highlight the feasibility of integrating airflow-based vibration energy harvesters into building systems to power low-energy devices. Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji secara eksperimental kinerja pemanen energi elektromagnetik yang digerakkan oleh getaran akibat aliran fluida (flow-induced vibration) pada kondisi aliran udara yang merepresentasikan sistem ventilasi bangunan. Sebuah silinder elastis yang terintegrasi dengan mekanisme transduksi magnet–kumparan diuji di dalam terowongan angin pada kecepatan aliran 0,5 m/s, 2 m/s, dan 4 m/s. Respons getaran diukur menggunakan FFT analyzer, sedangkan keluaran listrik direkam menggunakan osiloskop digital dan dianalisis untuk memperoleh tegangan RMS serta daya rata-rata. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya yang dihasilkan pada kecepatan 2 m/s sekitar empat kali lebih besar dibandingkan dengan 0,5 m/s, yang menunjukkan kondisi operasi optimal pada daerah lock-in ketika frekuensi pelepasan pusaran mendekati frekuensi alami struktur. Meskipun peningkatan kecepatan aliran memperbesar amplitudo getaran, daya rata-rata pada 4 m/s menurun akibat efek detuning parsial dan peningkatan redaman sistem. Temuan ini menunjukkan bahwa kecepatan aliran sedang merupakan kondisi optimal untuk pemanenan energi elektromagnetik serta menegaskan potensi integrasi sistem ini pada infrastruktur bangunan untuk menyuplai perangkat berdaya rendah.

Kata kunci

Jaringan kolaborasi para penulis

22 penulis · 54 tautan kepenulisan bersama · 1 lintas organisasi

Arahkan kursor atau ketuk sebuah nama untuk menyorot rekan penulisnya. Klik dua kali untuk membuka halaman penulis.

  • Universitas Bina Sarana Informatika
  • Institut Agama Islam Negeri Kendari
  • Afiliasi tidak diketahui
  • Organisasi berbeda
  • Organisasi sama
  • Afiliasi tidak diketahui
  • Garis lebih tebal = lebih banyak artikel bersama · lingkaran lebih besar = lebih banyak artikel
Tampilkan sebagai tabel
Rekan penulisOrganisasiArtikel bersama
Abdul HamidUniversitas Bina Sarana Informatika4
Diana LukitasariAfiliasi tidak diketahui2
Dian Esti PratiwiAfiliasi tidak diketahui2
Hartiwingsih HartiwingsihAfiliasi tidak diketahui1
Lushiana PrimasariAfiliasi tidak diketahui1
Hartiwiningsih HartiwiningsihAfiliasi tidak diketahui1
Rehnalemken GintingAfiliasi tidak diketahui1
Muhammad Nurul HidayatAfiliasi tidak diketahui1
Basuki Dwi EfendiAfiliasi tidak diketahui1
Alim MurwantoAfiliasi tidak diketahui1
Ari SusantoAfiliasi tidak diketahui1
Setyo Qomarudin YusufAfiliasi tidak diketahui1
Haris WahyudiAfiliasi tidak diketahui1
Basuki Dwi EffendyAfiliasi tidak diketahui1
Agung Wahyudi BiantoroAfiliasi tidak diketahui1
Muhammad IkhsanInstitut Agama Islam Negeri Kendari1
Monika Audiya PratiwiAfiliasi tidak diketahui1
Rio Duzan OctaviantoAfiliasi tidak diketahui1
Dea AnnisaAfiliasi tidak diketahui1

Afiliasi berasal dari OpenAlex; metadata OAI-PMH jurnal tidak memuatnya. Penulis tanpa ID OpenAlex dicocokkan berdasarkan nama, sehingga dua orang bisa tergabung atau satu orang bisa terpisah.

Sumber metadata: OAI-PMH (metadata jurnal) https://jurnal.ar-raniry.ac.id/index.php/elkawnie/oai, pertama di-harvest 7 Nov 2026, terakhir terlihat 7 Nov 2026.
Metadata asli (oai_dc) 
<oai_dc:dc xmlns="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/" xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/" xmlns:oai_dc="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc/  http://www.openarchives.org/OAI/2.0/oai_dc.xsd">
	<dc:title xml:lang="en">Experimental Performance Analysis of an Electromagnetic Energy Harvester Driven by Flow-Induced Vibration</dc:title>
	<dc:creator xml:lang="en">Subekti, Subekti</dc:creator>
	<dc:creator xml:lang="en">Paduloh, Paduloh</dc:creator>
	<dc:creator xml:lang="en">Saidiman, Mochamad</dc:creator>
	<dc:subject xml:lang="en">electromagnetic energy harvesting</dc:subject>
	<dc:subject xml:lang="en">flow-induced vibration</dc:subject>
	<dc:subject xml:lang="en">vortex-induced vibration</dc:subject>
	<dc:subject xml:lang="en">airflow velocity</dc:subject>
	<dc:subject xml:lang="en">structural vibration</dc:subject>
	<dc:description xml:lang="en">Abstract: This study aims to experimentally investigate the performance of an electromagnetic energy harvester driven by flow-induced vibration (FIV) under airflow conditions representative of building ventilation systems. A cylindrical oscillator integrated with a magnet–coil transduction mechanism was tested in a wind tunnel at airflow velocities of 0.5 m/s, 2 m/s, and 4 m/s. Vibration responses were measured using an FFT analyzer, while the electrical output was recorded using a digital oscilloscope and processed to obtain RMS voltage and average power. The results show that the harvested power at 2 m/s is approximately four times that obtained at 0.5 m/s, indicating optimal performance within the lock-in region, where the vortex-shedding frequency approaches the structure's natural frequency. Although higher airflow velocity increases the vibration amplitude, the average harvested power at 4 m/s decreases due to partial detuning and increased damping. These findings demonstrate that moderate airflow velocities provide optimal operating conditions for electromagnetic energy harvesting and highlight the feasibility of integrating airflow-based vibration energy harvesters into building systems to power low-energy devices.
Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji secara eksperimental kinerja pemanen energi elektromagnetik yang digerakkan oleh getaran akibat aliran fluida (flow-induced vibration) pada kondisi aliran udara yang merepresentasikan sistem ventilasi bangunan. Sebuah silinder elastis yang terintegrasi dengan mekanisme transduksi magnet–kumparan diuji di dalam terowongan angin pada kecepatan aliran 0,5 m/s, 2 m/s, dan 4 m/s. Respons getaran diukur menggunakan FFT analyzer, sedangkan keluaran listrik direkam menggunakan osiloskop digital dan dianalisis untuk memperoleh tegangan RMS serta daya rata-rata. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya yang dihasilkan pada kecepatan 2 m/s sekitar empat kali lebih besar dibandingkan dengan 0,5 m/s, yang menunjukkan kondisi operasi optimal pada daerah lock-in ketika frekuensi pelepasan pusaran mendekati frekuensi alami struktur. Meskipun peningkatan kecepatan aliran memperbesar amplitudo getaran, daya rata-rata pada 4 m/s menurun akibat efek detuning parsial dan peningkatan redaman sistem. Temuan ini menunjukkan bahwa kecepatan aliran sedang merupakan kondisi optimal untuk pemanenan energi elektromagnetik serta menegaskan potensi integrasi sistem ini pada infrastruktur bangunan untuk menyuplai perangkat berdaya rendah.</dc:description>
	<dc:publisher xml:lang="en">Faculty of Science and Technology Universitas Islam Negeri Ar-Raniry</dc:publisher>
	<dc:date>2026-06-30</dc:date>
	<dc:type>info:eu-repo/semantics/article</dc:type>
	<dc:type>info:eu-repo/semantics/publishedVersion</dc:type>
	<dc:type xml:lang="en">Peer-reviewed Article</dc:type>
	<dc:format>application/pdf</dc:format>
	<dc:identifier>https://jurnal.ar-raniry.ac.id/index.php/elkawnie/article/view/33750</dc:identifier>
	<dc:identifier>10.22373/ekw.v12i1.33750</dc:identifier>
	<dc:source xml:lang="en">Elkawnie; Vol. 12 No. 1 (2026); 29-46</dc:source>
	<dc:source>2460-8912</dc:source>
	<dc:source>2460-8920</dc:source>
	<dc:language>eng</dc:language>
	<dc:relation>https://jurnal.ar-raniry.ac.id/index.php/elkawnie/article/view/33750/13197</dc:relation>
	<dc:rights xml:lang="en">Copyright (c) 2026 Subekti, Paduloh, Mochamad Saidiman </dc:rights>
	<dc:rights xml:lang="en">https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0</dc:rights>
</oai_dc:dc>