مدلسازی دینامیکی و مطالعه پارامتری یک برداشتکننده انرژی نیمه فعال مبتنی بر مکانیزم هیدروفویل نوسانی

در این پژوهش، یک مکانیزم نیمه فعال جدید برای برداشت انرژی از جریان آب شبیه سازی و تحت مطالعه پارامتری قرار گرفته است. این سیستم متشکل از هیدروفویلی با قابلیت حرکت پیچشی فعال (اعمال شده توسط یک عملگر) همزمان با حرکت باال-پایین رفتن غیرفعال (القایی از نیروهای سیال) است. این هیدروفویل از طریق یک بازوی لوالشده به ژنراتور متصل شده است. با قرارگیری این مجموعه در مسیر جریان آب و اعمال حرکت نوسانی پیچ با سینماتیک معلوم به هیدروفویل به عنوان ورودی، نیروهای هیدرودینامیکی تولید شده موجب القای حرکت نوسانی باال-پایین رفتن به هیدروفویل می شوند. همچنین، بازویی با طول مشخص که از یک طرف به هیدروفویل و از طرف دیگری به ژنراتور لوال شده، باعث مقیدکردن حرکت باال-پایین رفتن هیدروفویل روی کمانی از دایره های به مرکز ژنراتور و شعاع برابر طول بازو می شود. مدلسازی دینامیکی کامل این مکانیزم برداشت انرژی شامل ژنراتور، هیدروفویل، کنترل کننده و عملگر، و همچنین شبیه سازی عددی جریان حول هیدروفویل نوسانی با دو درجه آزادی حرکت انجام شده است. نسبت ضریب فرکانس طبیعی، نسبت ضریب میرایی، زاویه حمله موثر و زاویه بحرانی بازو به عنوان پارامترهای اصلی و موثر بر عملکرد این برداشتکننده انرژی انتخاب شدند. تحت شرایط مورد مطالعه، حداکثر توان خالص تولیدی این مکانیزم برابر با ۷۱۹ وات به دست آمد.

کلیدواژه ها:

برداشت انرژی ، هیدروفویل نوسانی ، دینامیک سیالات عددی ، مدلسازی دینامیکی ، مطالعه پارامتری