18807

۱۸۸۰۷

ارزيابي تكنولوژي هاي مبدل انرژي امواج دريا و مدلسازي و ارائه راهكار به منظور بهبود عملكرد مبدل نوسانگر حركتي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

بهمن ۱۳۹۶

دكتر محمود ابراهيمي

مكانيك

گسترش فزاينده ي نياز به انرژي، محدوديت منابع فسيلي، فاجعه ي آلودگي زيست محيطي ناشي از سوخت مواد فسيلي، گرم شدن هوا و اثر گلخانه اي، لزوم تعادل پخش گازهاي آلاينده و بسياري از ديگر عوامل، سبب رويكرد دوباره علم به انرژي هاي تجديدپذير طبيعي شده است. يكي از مهم ترين راه هاي به كارگيري انرژي هاي تجديد پذير، استفاده از انرژي موجود در امواج دريايي است و وجود بيش از 2500 كيلومتر خط ساحلي در شمال و جنوب، كشور را به يكي از پتانسيل هاي منطقه در بحث جذب انرژي از امواج تبديل كرده است. در اين پايان نامه پس از ارائه وضعيت كلي انرژي درايران و جهان تا انتهاي قرن حاضر و تشريح ضرورت نياز به انرژي هاي تجديد پذير، روش هاي مختلف جذب انرژي دريايي، با بررسي تمامي تكنولوژي هاي موجود بر اساس معيارهايي چون طبقه بندي مكاني، نوع اندركنش آب و مبدل، سيستم انقال انرژي مكانيكي و نوع دريافت انرژي از امواج، اين تكنولوژي ها را در هفت دسته اساسي تقسيم بندي مي شود. در اين تحقيق، بررسي جاذبهاي انرژي امواج و خصوصيات هيدروديناميكي و جذب انرژي آنها با استفاده از مدلسازي عددي مدنظر است. در اين راستا برنامه CATIA جهت مدلسازي صفحه مبدل، و نرم افزار Flow3D براي مدلسازي جريان در اطراف مبدل انتخاب شده است. از ميان انواع جاذبهاي انرژي معرفي شده در ادبيات فني، جاذب انرژي نوسانگر حركتي به صورت خاص مدنظر قرار گرفته است. جهت آگاهي از تاثير كميت‌هاي مختلف از قبيل كميت‌هاي هندسي و هيدروديناميكي بر عملكرد جاذب انرژي صفحهاي، سناريوهاي متفاوتي درنظر گرفته شدهاست. نتايج تحليلهاي اين تحقيق نشان ميدهد كه عملكرد جاذب با كاهش پريود و افزايش ارتفاع موج بهبود مييابد. علاوه بر آن زماني كه ارتفاع جاذب از عمق آب در محل قرارگيري آن بيشتر باشد، در بين مدلهاي مشابه ديگر، عملكرد بهتري را نشان دادهاست. به بيان ديگر بهتر است كه سطح جاذب در ارتفاع، سطح آب را قطع كند. در اين مطالعه تاثير فاصلهي نقطهي دوران با بستر و همچنين تاثير عمق آب در عملكرد جاذب مورد بررسي قرار گرفتهاست. نتايج آن نشان ميدهد كه با در نظر گرفتن محدوديتهاي اجرايي، بهتر است جاذب به بستر نزديكتر باشد. همچنين عملكرد جاذب با افزايش عمق آب كاهش مييابد و در نتيجه افزايش عمق آب به خودي خود تاثيري منفي بر عملكرد جاذب دارد. در رابطه با بهبود عملكرد جاذب، سه مقطع مختلف از آن مورد بررسي قرار گرفته شدهاست. نتايج حاصل از مدلسازي دو مقطع نشان مي‌دهد كه افزايش ضخامت جاذب در عمق تاثيري در عملكرد جاذب نگذاشتهاست به علاوه كاهش ضخامت جاذب در عمق باعث كاهش عملكرد جاذب شدهاست. در مقطع سوم سعي بر آن شدهاست كه ميزان تماس جاذب با آب افزايش يابد. در اين راستا در مقطع سوم دستكهاي در فواصل مساوي در ارتفاع جاذب، به جاذب افزوده شده است. در اين حالت عملكرد جاذب بهبود يافتهاست.

1397/02/19

5/9/2018 12:00:00 AM