نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی دریا ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استادیار دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

تکنولوژی های بسیاری برای جذب انرژی از امواج ارائه شده است و روش های گوناگونی برای بهینه سازی آن ها مطرح شده است. در تحقیق حاضر، آنالیز سیستم مهار و تاثیر آن بر دینامیک یک مبدل جاذب نقطه ای در موج مدنظر بوده است. جذب انرژی از امواج اقیانوسی توسط مبدل های جاذب نقطه ای دو بدنه وابسته به جابجایی نسبی بین بویه و بدنه مغروق آن‌ها در جهت هیو می باشد. برای این منظور، از یک صفحه هیو و یک سیستم مهار سه نقطه ای، به طور معمول، استفاده می گردد. در این مقاله، دو نوع سیستم مهار برای یک مبدل دو-بدنه جاذب نقطه ای در نظر گرفته شده است. سپس، دینامیک دو مدل، در اثر تحریک موج منظم آنالیز شده است. نیروها و ضرایب هیدرودینامیک با گسسته سازی معادلات انتگرال مرزی در مسئله موج تفرق و تشعشع محاسبه گردیده است. پاسخ بدنة مغروق مهار شده و نیز بویه مبدل، به تحریک موج به دست آمده است. نتایج با پژوهش گذشته معتبر سازی شده است. انرژی استحصالی حاصل از اختلاف بین جابجایی هیو دو بدنه مبدل محاسبه شده است. مجموعِ نتایج، بیانگر تأثیرات قابل‌توجه مهار کششی برافزایش جابجایی نسبی هیو بین دو بدنه مبدل و افزایش انرژی استحصالی از موج است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The improvement of a point-absorber wave energy converter

نویسندگان [English]

  • M Berenjkoob 1
  • M Ghiasi 2

چکیده [English]

Many technologies to absorb wave energy is provided and there are different ways to optimize the efficiency of wave energy converters. In this study, the analysis of mooring system and its impact on the dynamics of a point absorber wave energy converter was considered.
Energy absorption from ocean waves by two-body point absorber converters depends on the relative displacement between the buoy and submerged body of a point absorber converter in the direction of heave. For this purpose, in wave energy converter is used a three-point mooring system with heave plate, Conventionally. In this paper, two types of mooring systems for a point absorber converter are considered. Then, the dynamic of two models is analyzed in the regular wave. Hydrodynamic Forces and coefficients are calculated by the discretization of boundary integral equations in the wave scattering and radiation problem.
The responses of the submerged body and buoy to regular wave were investigated. The results are validated with the available results. Extracted energy is calculated via the value difference between the relative displacement of the buoy and submerged body. The obtained results showed the significant contribution of the tension mooring system into enhanced the value of relative motion and the efficiency of the converter

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wave Energy
  • dynamics of buoy
  • Point-absorber
  • Mooring system

[1]   Mehdi Nazari, Hassan Ghassemi, Mahmoud Ghiasi and Mesbah Sayehbani." Design of the Point Absorber Wave Energy Converter for Assaluyeh Port", in Iranica Journal of Energy & Environment. Vol. 4, pp. 130-135, Feb. 2013.

[2]   López, I., Andreu, J., Ceballos, S., de Alegría, I.M. and Kortabarria, I." Review of wave energy technologies and the necessary power-equipment ", in J. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 27, pp. 413-434, Nov. 2013.

[3]   Beatty, Scott J. " Self-Reacting Point Absorber Wave Energy Converters ", Doctoral Thesis, University of Victoria Department of  mechanical Engineering, 2015.

[4]   Newman, J N. " Marine hydrodynamics",  Maple-Vail, Inc., London, 1977.

[5]   Fadaeenejad, M., Shamsipour, R., S. D. Rokni., and Chandima, Gomes." New approaches in harnessing wave energy: With special attention to small islands ", in J. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 29, pp. 345-354, Jan. 2014.

[6]   Lee, C., and Newman, J. N." Computation of wave effects using the panel method ", in J. Numerical Models in Fluid Structure Interaction. Vol. 18, pp. 21-29, Jun. 2005.

[7]   Li, Ye., Yi-Hsiang Yu., Jeff  Epler., and Mirko, Previsic. " Experimental Investigation of the power generation performance of floating-point absorber wave energy systems ", the 27th International Workshop on Water Waves and Floating Bodies, Copenhagen,  Denmark, April 22-25, 2012.

[8]   John  Kosowatz." Bobbing for Power ", April 29, 2017.

[9]   https://www.asme.org/engineering-

topics/articles/renewable-energy/bobbing-for-power

[10]    Cerveira, F., Fonseca, N. and Pascoal, R. " Mooring system influence on the efficiency of wave energy converters ", in J. IET Renewable Power Generation. Vol. 3-4, pp. 65–81, Dec. 2013.

[11]                      Brebbia, C.A. and Dominguez, J. " Boundary element methods for potential problems ", in J. Applied Mathematical Modelling. Vol. 1, pp. 372-378, Dec. 1977.

[12]                     Yi-Hsiang Yu., and Li Y." Reynolds-Averaged Navier–Stokes simulation of the heave performance of a two-body floating-point absorber wave energy system ", in J. Computers & Fluids. Vol. 73, pp. 104-114, Mar. 2013.