رفتن به محتوای اصلی
x
شبیه سازی عددی مبدل انرژی موج جاذب نقطه ای دو بدنه
تاریخ دفاع
مقطع تحصیلی
كارشناسی ارشد
گروه آموزشی
حرارت و سیالات
استاد

احمد سوهان كا راصفهانی

دانشکده
مهندسی مكانیك

به دلیل کمبود و بحران افزایش قیمت سوخت­های فسیلی، همچنین آلودگی زیست محیطی ناشی از آن­ها در اغلب شهرهای صنعتی، توجه کشورهای پیشرفته، به بهره­برداری از منابع انرژی تجدید پذیر معطوف شده است. امروزه موضوع استحصال انرژی از منبع تجدید پذیر امواج دریا توسط انواع مبدل­های انرژی موج، از جمله مرزهای دانش جهانی بوده و مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این پژوهش، مطالعه­ی عددی بر روی یک مبدل انرژی موج جاذب نقطه ای دو بدنه، که به طور مشترک توسط دانشگاه صنعتی اصفهان و دانشگاه صنعتی هامبورگ آلمان در دست بررسی، طراحی و ساخت است، صورت گرفته است. جهت تعیین رفتار دینامیکی مبدل انرژی موج، چالش اصلی محاسبه­ی ضرائب هیدرودینامیکی بدنه­های مبدل است. تعیین جرم افزوده و ضریب میرایی بدنه­های مبدل، با شبیه سازی آزمون نوسان اجباری در راستای هیو بدنه­ها در آب ساکن، به روش دینامیک سیالات محاسباتی و با استفاده از نرم افزار ANSYS CFX 18.2 مبتنی بر روش حجم محدود، انجام گرفته است. شبیه سازی آزمون نوسان اجباری جریان پیرامون دو بدنه­ی مبدل، به صورت سه بعدی، دو فازی و ناپایا و پس از بررسی استقلال از شبکه، طول میدان و گام زمانی، برای فرکانس و دامنه­های نوسان مختلف، انجام گرفته است. مدل سازی جریان آشفته­ی پیرامون بدنه­  hy;های مبدل، به صورت میانگین­گیری رینولدز معادلات ناویر استوکس و به روش دو معادله­ای SST انجام گرفته است. تاثیر دامنه و فرکانس نوسان بر ضرائب هیدرودینامیکی بدنه­ها، دامنه پاسخ عملکردی، ساختار گردابه­ای، خطوط جریان و بردار سرعت جریان پیرامونی بدنه­های مبدل، مورد بحث قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج تجربی به دست آمده از آزمایش­های انجام گرفته در پژوهشکده زیر دریا دانشگاه صنعتی اصفهان، اعتبار سنجی شده است. در ادامه جهت تعیین نیروی تحریک موج وارد بر بدنه­های مبدل، به عنوان مجهول دیگر معادله­ی حرکت مبدل، برخورد موج به بدنه­های ساکن از روش دینامیک سیالات محاسباتی و با استفاده از نرم افزار­هایANSYS FLUENT   و ANSYS CFX، در دو فرکانس موج متفاوت برای بدنه­های مبدل، بر مبنای تئوری موج ایری، شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی برخورد موج نیز با نتایج تجربی و تحلیلی مقایسه شده است. در انتها به عنوان کاربردی دیگر از دینامیک سیالات محاسباتی، با شبیه سازی آزمون زوال آزاد بدنه­ی مغروق مبدل توسط ANSYS CFX، در سه دامنه­ی اولیه­ی متفاوت، فرکانس طبیعی و ضرائب هیدرودینامیکی بدنه­ی مغروق در فرکانس طبیعی آن، تعیین گردیده است.

کلمات کلیدی: مبدل انرژی موج، جاذب نقطه ای دو بدنه، دینامیک سیالات محاسباتی، ضرائب هیدرودینامیکی، آزمون نوسان اجباری هیو، آزمون زوال آزاد هیو

تحت نظارت وف ایرانی