هیدرودینامیک بویه مهارشده با رویکرد بهبود در جذب انرژی موج

در مبدل های تک-بدنه جاذب نقطه ای انرژی موج اقیانوسی، نوساناتِ یک جسم شناور (بویه) عامل اصلی تولید الکتریسیته است. بهینه سازی هندسه بویه راهی برای افزایش راندمان در این مبدل ها محسوب می شود. در تحقیق حاضر، فرآیند جذب انرژی موج در مبدل جاذب نقطه ای، به یک سیستم فنر- میراگر خطی شبیه سازی شده است. دو هندسه برای بویه مبدل مدل سازی شده (بویه مخروطی و بویه کپ کروی) در نظر گرفته شده است. بررسی تأثیر هندسه بویه بر دینامیک آن در موج غیرخطی و همچنین، مقایسه عملکرد دینامیکی دو بویه بر راندمان مبدل انرژی موج انجام شده است. نحوه یکسان سازی شرایط محیطی و مدل سازی دو مدل مهارشده، موردبحث قرارگرفته است و یک روش یکسان سازی پیشنهاد شده است. انرژی مؤثر موج بر هر مدل، بر اساس مشخصات هندسه بویه آن، محاسبه شده است. سپس، تحلیل هیدرودینامیک مُدل مهارشده، به روش المان مرزی و با رعایت حاکمیت استفاده از تئوری تفرق انجام شده است. موج برخوردی به مدل، موج استوکس مرتبه دوم در نظر گرفته شده است. نتایج در حوزه زمان و فرکانس به دست آمده است و با نتایج پژوهش ِ در دسترس، اعتبار سنجی شده است. حداکثر پاسخ دینامیکی بویه مهارشده با هندسه کَپ ِکروی در هیو و سرج (جهت قائم و افق) به ترتیب؛ حدود 4/4 و 3/11درصد بیشتر از مدل دیگر می باشد. ضمناً، مبدل مدل سازی شده با بویه کَپ ِکروی نسبت به مدل با بویه مخروطی، در جذب انرژی موج موفق تر است. متوسط درصد جذب انرژی موج در مبدل مدل سازی شده با بویه کَپ کروی در حدود 2/2 تا 5/2 درصد بیشتر از مدل دیگر است. متوسط درصد جذب انرژی موج توسط دو مدل، بین 20 تا 24 درصد پیش بینی شده است.