بررسی آزمایشگاهی کارایی هیدرودینامیکی ستون نوسانگر آب شناور در استحصال انرژی موج

امواج دریاها و اقیانوس ها از مهم ترین منابع انرژی تجدید پذیر هستند که می توانند در آینده جایگزین بخشی از سوخت های فسیلی شوند. جهت استفاده از انرژی امواج، روش ها و دستگاه های متعددی طراحی و ساخته شده است که غالبا دارای پیچیدگی های فراوان می باشند. ستون نوسانی آب به دلیل ساختار ساده مکانیکی به یکی از متداول ترین ابزارهای استحصال انرژی امواج در دنیا تبدیل شده است. با توجه به پیچیدگی های مربوط به شرایط هیدرودینامیک جریان و هوا در داخل این سیستم، نیاز است که از مدل های آزمایشگاهی جهت بررسی دقیق تر آن استفاده شود. در این تحقیق تاثیر ارتفاع دیواره انتهایی، موقعیت قرارگیری دستگاه و فرکانس امواج بر روی میزان توان خروجی با استفاده از مدل فیزیکی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت بررسی تاثیر مستقیم و متقابل پارامترهای مختلف از تحلیل واریانس استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که هر سه پارامتر مورد بررسی تاثیر معنادار بر روی توان خروجی داشته ولی تاثیر فرکانس و دیواره انتهایی بیشتر بوده است. علاوه بر این اثرات متقابل مربوط به دیواره انتهایی، اختلاف معنادار در سطح ۰۱/۰ داشته است. استفاده از دیواره ۵ و ۱۰ سانتیمتری به ترتیب باعث افزایش توان خروجی به میزان ۸۸/۰ و ۴۸/۱ نسبت به حالت بدون دیواره شده است. علاوه بر این وجود اثر متقابل میان ارتفاع دیواره انتهایی و عمق کارگذاری، باعث کاهش کارایی دیواره ۱۰ سانتیمتری در حالت قرارگیری سیستم در عمق زیاد گردید. این نشان می دهد که جهت به دست آوردن بهترین کارایی می بایستی علاوه بر ارتفاع دیواره انتهایی، عمق کارگذاری نیز لحاظ شود.

کلیدواژه ها:

ستون نوسانگر آب شناور ، انرژی تجدیدپذیر ، تبدیل انرژی امواج ، مدل سازی آزمایشگاهی ، تحلیل واریانس