بررسی اثر زبانه انتهایی بر کارایی ستون نوسانی آب جهت استحصال انرژی موج

در حال حاضر روش­های متنوعی برای استحصال انرژی و تولید برق از انرژی­ امواج وجود دارد که یکی از ساده­ترین و کاربردی­ترین روش­ها استفاده از ستون نوسانی آب می­باشد. ستون نوسانی آب از یک محفظه تشکیل شده که بالا و پایین آمدن موج در داخل محفظه به ترتیب باعث تولید فشار دینامیکی مثبت و منفی شده که به نوبه خود می­تواند باعث چرخش توربین قرار گرفته در انتهای مجرا گردد. در این تحقیق جهت بررسی تاثیر زبانه انتهایی بر میزان کارایی سیستم سه مدل فیزیکی بدون زبانه انتهایی، زبانه ۵۰ و ۱۰۰ میلی متری در فرکانس­های مختلف به­کار گرفته شد. علاوه بر این از آنالیز ابعادی جهت برآورد فشار دینامیک ایجاد شده با توجه به پارامترهای موثر استفاده گردید. جهت بررسی کارایی سیستم و ارائه رابطه نهایی فشار دینامیک تولید شده بر اساس آنالیز ابعادی، فشار دینامیک در مجرای انتهایی در دو حالت دم و بازدم اندازه­گیری شد. نتایج تحقیق نشان داد که وجود زبانه باعث افزایش قابل توجه فشار دینامیکی در مجرای سیستم می­گردد و با افزایش ارتفاع زبانه، کارایی سیستم نیز افزایش می­یابد. در حالت دم، وجود زبانه انتهایی باعث افزایش نسبت فشار در بعضی از فرکانس­ها تا ۲ برابر و برای حالت بازدم تا ۴ برابر گردیده است. براساس رابطه به­دست آمده توسط آنالیز ابعادی و تحلیل حساسیت صورت گرفته مشخص شد که ارتفاع موج و ارتفاع زبانه انتهایی بیشترین تاثیر را بر روی فشار دینامیک دارا هستند. نتایج به­دست آمده نشان می­دهد که جهت رسیدن به بهترین کارایی سیستم، می­بایستی ارتفاع زبانه انتهایی با توجه به فرکانس و ارتفاع امواج تعیین گردد.

کلیدواژه ها:

انرژی موج ، ستون نوسانی آب ، فشار دینامیک ، تحلیل حساسیت