چکیده
بحران سوخت هایفسیلیو نگرانی هایزیست محیطی، توجه به منابع انرژیبرگشت پذیر مانند خورشید، باد، و امواج دریا را افزایشداده است.
امواج دریا به دلیل چگالی بالای انرژی و در دسترس بودن در بخش عمده ای از شبانه روز، ظرفیت قابل توجهی برای تولید انرژی دارند. با
این وجود، فناوری های برداشت انرژی از امواج هنوز به بلوغ کامل نرسیده و با چالش هایی نظیر ماهیت نامنظم امواج، محیط خورنده ی
دریا، پیچیدگی طراحی سامانه های برداشت توان و مدل سازی پیچیده به دلیل چندرشته ای بودن، مواجه اند. این چالش ها نیازمند استفاده از
رویکردهای پیشرفته در مدل سازی و تحلیل سیستم های مختلفاستکه هرکدام شامل فیزیکمتفاوتی مانند مدل سازی امواج دریا، تعاملات
سیال-جامد، تبدیل انرژی و راهبردهای کنترلی پیچیده است. این پژوهشبا هدفبررسی رفتار هیدرودینامیکی و عملکرد برداشت کننده ی
انرژی موج مدل نقطه ای دو بدنه ای، از ترکیب روش های عددی و تجربی استفاده کرده است. در روش عددی، ضرایب هیدرودینامیکی
محاسبه شدند. در روش تجربی، یکسکوی ANSYS AQWA و نیروهای وارد بر سامانه با استفاده از روش المان مرزی و نرم افزار
آزمایشمبتنی بر نظریه های تشعشع و پراکندگی طراحی و ساخته شد که امکان استخراج ضرایبهیدرودینامیکی در شرایط واقعی را فراهم
کرد. مقایسه نتایج عددی و تجربی نشان داد که روش المان مرزی توانسته است ضرایب جرم افزوده، میرایی تشعشعی و نیروی تحریک
موج را با دقتبالایی محاسبه کند. همچنین، میرایی کل هر دو بدنه به طور تجربی استخراج گردید. نتایج بیانگر این استکه میرایی لزجت
برای بدنه ی شناور قابل صرف نظر است، اما برای بدنه ی غوطه ور باید لحاظ شود. در این پژوهشمیرایی لزجتبرای بدنه ی غوطه ور خطی
فرضشده است. با انجام آزمایشحد بالایی توان مشخصگردید که این فرض، نیروی تحریکموج معادل را به عنوان عامل انتقال انرژی به
0 هرتز بیشتر از مقدار اندازه گیری شده تخمین می زند. این اختلافدر سایر فرکانسها کمتر است. / برداشتکننده تا 15 درصد در فرکانس 6
عملکرد برداشت کننده در حوزه های فرکانسو زمان برای موج های منظم و نامنظم با در نظر گرفتن سامانه های برداشتتوان خطی و دورانی
بررسی شد. نتایج نشان داد که در نظر نگرفتن اثر میرایی لزجت برای بدنه ی غوطه ور، توان برداشت شده ی میانگین را برای برداشت کننده ی
دورانی بر روی PTO مورد مطالعه تا حدود 3 برابر بیشتر محاسبه می کند. در این پژوهشهمچنین تأثیر اصطکاکاجزای داخلی مکانیزم
میزان توان برداشت شده بررسی شد. نتایج شبیه سازی اختلافبین 15 تا 20 درصدی با نتایج اندازه گیری شده دارد. علتاین اختلافمی تواند
WEC-Sim ناشی از در نظر نگرفتن تلفاتتوان در ژنراتور باشد. عملکرد برداشت کننده در موج نامنظم نیز با بهره گیری از کدهای متن باز
بررسی شد و مشخصگردید که برداشت کننده ی بهینه برای منطقه ی مشخصی در تنگه هزمز، قادر است به طور میانگین 2800 وات توان
را برداشت کند. به طور خلاصه نتایج این پژوهش، مبنایی برای طراحی، بهینه سازی، و ساخت برداشت کننده های انرژی موج با کارایی بالا
فراهم می کند و نقشمهمی در کاهشهزینه های طراحی و تسریع توسعه ی تجاری این فناوری ایفا خواهد کرد.
کلمات کلیدی
انرژی برگشت پذیر، برداشت انرژی از امواج دریا، برداشت کننده ی نقطه ای، مطالعه عددی و تجربی، ضرایب هیدرودینامیکی، روش المان
مرزی