بررسی جذب انرژی از امواج ضربه ای برخورد کننده به یک شناور به کمک شبیه سازی برهم کنش دو طرفه بین سیال و جامد

پایان نامه
چکیده

در سال های اخیر در زمینه بهره برداری از انرژی امواج دستگاه های مختلفی ارائه شده است. در مقاله حاضر، نرم افزار flow-3d به کار گرفته شد تا عملکرد یک دستگاه جدید جاذب نقطه ای شبیه سازی شود. معادلات پیوستگی، ممنتوم و روش حجم سیال (vof) برای ایجاد امواج منظم در یک تانک موج عددی استفاده گردید. در ابتدا مطالعه ای برای انتخاب شعاع بهینه شناور سطحی انجام گرفت. در مرحله بعدی برای بررسی عملکرد دستگاه بر روی امواج دریاچه خزر، یک دستگاه به صورت منفرد درون تانک موج قرار گرفت و چهار ارتفاع موج مختلف که مربوط به متوسط و حداکثر ارتفاع موج در دو فصل تابستان و زمستان بود به دستگاه برخورد کرد. ماکزیمم توان خروجی برابر 0/8کیلو وات در طول دوره زمستان و مینیمم توان برابر 0/02 کیلو وات در مدت تابستان محاسبه شد. توان خروجی به صورت غیر خطی به ارتفاع موج وابستگی دارد که این وابستگی را تقریبا به صورت یک تابع درجه 2 نشان می دهد. یکی از مواردی که موجب استفاده از انرژی امواج به صورت مقرون به صرفه می شود افزایش تعداد آن ها در محل بهره برداری امواج است. به جز افزایش تولید الکتریسیته، تعدد دستگاه های پمپاژ موجب تولید برق پایدارتر نیز می شود. برای مورد اخیر بهترین وضعیت، فاصله ای است که قله موج یک دستگاه با دره موج دستگاه دیگر هم زمان شود. لذا در قسمت انتهایی این پروژه عملکرد دو دستگاه در سه فاصله مختلف (10، 15 و 20 متر) و برای چهار ارتفاع موج ارزیابی شد. در مجموع، هر یک از دو دستگاه در حالت 15 متری نسبت به دو فاصله دیگر به اندازه ارتفاع بالاتری در ستون پمپاژ بالا می روند که در نتیجه دبی خروجی نیز بیشینه خواهد شد. اختلاف ارتفاع دو شناور سطحی در این حالت اندک است که موجب می شود تا دبی خروجی نهایی دارای نوسانات کمتری باشد و هم چنین در نمودار مربوط به جابجایی شناور سطحی، قله هر دستگاه با دره دستگاه دیگر هم زمان می شود این پدیده نیز موجب ایجاد دبی خروجیِ نهایی پایدار می شود و پر واضح است که تولید برق با نوسانات کمتری مواجه می شود.

منابع مشابه

بررسی اثرات برهم کنش دو طرفه بین سیال و جامد بر جابجایی طبیعی گذرا داخل محفظه مربعی با پره ارتجاعی

در پژوهش حاضر با در نظر گرفتن اثرات برهم کنش دو طرفه بین سیال و جامد، انتقال حرارت جابجایی طبیعی گذرا در یک محفظه مربعی با پره ارتجاعی به روش عددی بررسی شده است. محفظه از هوا با عدد پرانتل 0.71 پر شده است. دیواره های عمودی در شرایط دما ثابت سرد و گرم، و دیواره های افقی و پره عایق هستند. به منظور توصیف حرکت سیال در مدل ارائه شده از دیدگاه اویلری-لاگرانژی قراردادی استفاده شده است. معادلات بی بعد ...

متن کامل

شبیه سازی عددی جذب انرژی ضربه گیرهای دولوله ای استوانه ای

هدف از این مقاله، به منظور مشخص شدن ضربه پذیری این نوع جاذب های جدارنازک دولوله‌ای به عنوان سیستم جذب انرژی می‌باشد. این مدل های دولوله‌ای بعد از اعمال نیرو در داخل همدیگر فرو می‌روند. بنابراین، جهت دستیابی به این هدف تأثیر قطرهای مختلف لوله رینگ دار و لوله ساده، ضخامت لوله رینگ دار و لوله ساده همگی با اعمال اثر فوم بر روی معیار‌های ضربه پذیری لوله های دوتایی بررسی می‌شوند. لذا، با استفاده از ش...

متن کامل

بررسی زاویه تماس در شبیه سازی برخورد قطره به سطح جامد در روش حجم سیال

در مطالعۀ حاضر، به بررسی مدل های زاویۀ تماس در پیش بینی رفتار قطره پس از برخورد به سطح جامد پرداخته و با هم مقایسه می شوند. دوفاز غیرقابل تراکم، مخلوط نشدنی و سیال ها نیوتنی فرض شده اند. برای شبیه سازی فصل مشترک بین دوفاز از روش حجم سیال تابع رنگ (cf_vof) در نرم افزار متن باز اپن فوم استفاده شده است. مدل های مختلف زاویۀ تماسی همچون: مدل تانر و مدل یوکویی در این نرم افزار پیاده و با مدل های موجو...

متن کامل

بررسى برهم کنش امواج مایکروویو باسطح زمین

امروزه سنجش از دور مایکروویو در بررسى و پایش سطح زمین و عوارض آن از اهمیت بسزایى برخوردار مى‏باشد. اساس سنجش از دور مایکروویو مبتنى بر شناخت دقیق برهم‏کنش این امواج با سطوح مختلف زمین نظیر خاک، آب، پوشش گیاهى و...است. بدون چنین شناختى اتخاذ شیوه‏ هاى کارآمد و مؤثر پدافند غیرعامل براى حفظ مراکز حیاتى، حساس و مهم امکان‏ پذیر نمى‏ باشد. در این مقاله به بررسى چگونگى برهم کنش امواج مایکروویو با اجزا...

متن کامل

مدل سازی عددی برخورد سیال لزج با صفحه الاستیک شناور در یک حوضچه محدود

The estimation of wave loads on very large flouting structure is usually done by an empirical or a computational approach. The computational approach usually assumes two types. Some use the Laplace equation or potential flow and some take the Navier-Stokes equation or viscous flow analysis. In this study, the interaction between wave and elastic plate is investigated by using viscous flow assum...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهرکرد - دانشکده فنی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023