بهينه سازي پارامترهاي هندسي يك دستگاه ستون آب نوساني بر اساس مشخصات امواج جزيره ي فارور

فاقد عنوان لاتين

طراحي مبدل هاي انرژي موج مرسوم با هدف استخراج انرژي امواج با توان20 تا 50 كيلووات بر متر صورت گرفته است. به كارگيري اين طرحها جهت استحصال انرژي امواج خليج فارس با توان متوسط كمتر از 10 كيلووات بر متر بازده خوبي نخواهد داشت. در اين مقاله به بهينه سازي پارامترهاي هندسي يك مبدل انرژي موج از نوع ستون آب نوساني براي استخراج حداكثر توان خروجي بر اساس مشخصات امواج جزيره ي فارور پرداخته شده است. شبيه سازي عددي به كمك نرم افزار ANSYS-Fluent انجام گرفته است. شبيه سازي موج با تئوري غيرخطي استوكس مرتبه ي دوم، مدلسازي آشفتگي با مدل k-ω و شبيه سازي سطح آزاد با مدل دوفازي حجم سيال صورت گرفته است . تاثير پارمترهاي عمق و ضخامت ديواره ي جلويي، عرض محفظه و عرض دريچه ي خروجي بر عملكرد ستون آب نوساني مورد بررسي قرار گرفته است. در نهايت با يافتن مقدار بهينه ي هر يك از پارمترهاي ياد شده، يك هندسهي بهينه با بازده 27/3 درصد، جهت استحصال انرژي امواج جزيره ي فارور ارائه شده است .

The design of conventional wave energy converters is due to extract energy from the waves with the power of 20 to 50 kilowatt-per-meter. The average power of the Persian Gulf waves is less than 10 kilowatt-per-meter and using a conventional wave energy converter is not efficient. In this research, geometrical optimization of an Oscillating Water Column (OWC) is investigated to extract the maximum output power based on the characteristics of the Faroor Island waves. Numerical simulation is performed using ANSYS-Fluent software. Nonlinear second order stokes theory, k- turbulence model and volume of fluid scheme are used to simulate the 2D turbulent two-phase flow. The effects of front wall depth, thickness, chamber width and the power take-off are investigated on the device performance. Finally with optimizing each parameter an optimum geometry with an efficiency of 27.3% is obtained to extract the Faroor Island waves energy.