شبیه سازی عددی مبدل انرژی موج با یک درجه آزادی هیو در استخر موج سه بعدی

thesis
abstract

انجام آزمایش برروی مبدل های انرژی موج مطمئن ترین راه برای ارزیابی سناریو های مختلف عملکردی، طراحی و بهینه سازی است. استخر موج از جمله تجهیزات آزمایشگاهی است که سناریوهای مختلف برهم کنش مبدل های انرژی موج و امواج در آن آزمایش می شود. اما هزینه ی بالای ساخت مدل های مختلف و همچنین ایجاد چینش های آزمایشگاهی متفاوت، معضل مهمی در استفاده از روش آزمایشگاهی است. جایگزینی روش های آزمایشگاهی با ابزارهای تئوری راه حل مطلوبی برای کاهش هزینه ی مطالعه بر سناریو های مختلف می باشد. در تحقیق حاضر ابزاری عددی توسعه داده شده است تا بتواند در چارچوب فرضیات و مدل های تئوری، رفتار اجسام شناور در استخر موج سه بعدی را شبیه سازی کند. فرضیات جریان غیرلزج و غیرچرخشی بر مدل مکانیک سیالاتی و امواج-کوچک دامنه بر رژیم امواج حادث، حاکم است. بر پایه ی این فرضیات مدل حاکم بر مکانیک سیالات مسئله به معادله ی لاپلاس سه بعدی کاهش می یابد. برای حل معادله ی لاپلاس سه بعدی از روش معادله ی انتگرال مرزی خطی، که قابلیت اطمینان آن در ادبیات هیدرودینامیک دریایی اثبات شده است، استفاده شده است. برای مطالعه ی دینامیک گذرای جسم شناور آزاد، حرکت گذرای جسم با معادله کامینز مدل سازی می شود. این معادله با سیستم های دینامیکی در نرم افزار سیمیولینک جایگزین شده است. برای تعیین هویت این سیستم ها از ارتباط بین ضرایب معادله کامینز با ضرایب هیدرودینامیکی وابسته به فرکانس، حاصل از حل معادله ی انتگرال مرزی سه بعدی استفاده شده است. بالاآمدگی امواج تولید شده توسط موج ساز در مکان جسم در استخر، به عنوان تحریک (ورودی) سیستم دینامیکی و جابجایی جسم به عنوان خروجی آن در نظر گرفته شده است. برای محاسبه ی بالاآمدگی آب مسئله ی تولید امواج در استخر موج توسط موج ساز فلپ به روش معادله ی انتگرال مرزی و در چارچوب فرضیات قبلی حل شده است. ویژگی روش های استفاده شده هزینه ی محاسباتی اندک آن ها برای شبیه سازی طیف وسیعی از سناریو های آزمایشگاهی است. برای نمایش کاربرد رویه ی پیشنهادی، دو نوع تست آزمایشگاهی تباهی آزاد و حدوث امواج بر جسم شناور آزاد در حال هیو مورد مطالعه قرار گرفت. از جمله نتایج مهم به دست آمده در تست مجازی جسم شناور آزاد هیو آن است که در کورس ثابت موج ساز با افزایش دور موتور جسم جابجایی و نیرو های بزرگتری را تجربه می کند. از سوی دیگر در دور موتور ثابت با افزایش کورس موج ساز، جسم جابجایی و نیرو های بزرگتری را تجربه می کند که نسبت بزرگی این کمیت ها با نسبت بزرگی کورس هم مرتبه است.

similar resources

ارزیابی تجربی مبدل انرژی موج نوع جاذب نقطه‌ای در استخر موج آزمایشگاهی

انرژی نهفته در دریا، یکی از انواع تجدیدپذیر انرژی است که استفاده از آن، امکان تأمین انرژی مورد نیاز بخشی از جهان و کاهش میزان وابستگی به سوخت‌های فسیلی و سایر منابع تجدیدناپذیر را فراهم خواهد آورد. مبدل‌های انرژی موج، امکان استحصال انرژی را از امواج دائم دریا، فراهم می‌نمایند. در مسیر رسیدن به این فناوری، مدل‌سازی تجربی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در شبیه‌سازی تجربی، عملکرد سامانه در شرایط گ...

full text

مدل‌سازی عددی سه بعدی برخورد موج تنها به سازه و شکست چرخان موج

نیروی موج، مهمترین نیروی وارد بر سازه‌های دریایی است و شدیدترین نیروها را، موج در حال شکست، بر سازه وارد می‌کند. در شکست موج، آشفتگی و اختلاط شدید، ایجاد می‌شود. و تحلیل آن، کاری دشوار و پیچیده‌ای است. در مقاله‌ی حاضر، ابتدا بصورت عددی، یک موج تنها ایجاد گردیده و سپس شکست چرخان موج تنها روی سطح شیب‌دار شبیه‌سازی شده است. در مدل‌سازی عددی اخیر از روش حجم محدود و مدل دو فازی حجم سیال برای مدل‌ساز...

full text

بهبود عملکرد یک مبدل دو بدنه جاذب انرژی موج دریا

تکنولوژی های بسیاری برای جذب انرژی از امواج ارائه شده است و روش های گوناگونی برای بهینه سازی آن ها مطرح شده است. در تحقیق حاضر، آنالیز سیستم مهار و تاثیر آن بر دینامیک یک مبدل جاذب نقطه ای در موج مدنظر بوده است. جذب انرژی از امواج اقیانوسی توسط مبدل های جاذب نقطه ای دو بدنه وابسته به جابجایی نسبی بین بویه و بدنه مغروق آن‌ها در جهت هیو می باشد. برای این منظور، از یک صفحه هیو و یک سیستم مهار سه ن...

full text

مروری بر روش های عددی شبیه سازی موج بلست انفجار

As the computation power developing, the simulation of the explosion blast wave becomes more accurate and much more codes and softwares designed for this purpose. Besides the numerical methods, there are some other effectives like: turbulence model, equation of state and the explosion models which affect the accuracy of the blast wave simulation results. This paper reviewed the numerical method...

full text

بررسی اثراصطکاک روی پایداری موج یک بعدی تراک گازی در مخلوطهای با انرژی فعالسازی کم

در این مقاله، رفتار موج تراک در محیط غیرایدئال مطالعه شده است. شبیه­ سازی تراک بر اساس معادلات اولر واکنشی یک ­بعدی و با درنظرگرفتن اثر اصطکاک به صورت عبارت چشمه در معادله بقای تکانه انجام شده است. از مدل سینتیکی یک­ مرحله­ ای آرنیوسی برای مدل­ کردن واکنش شیمیایی استفاده شده است. نتایج حاضر مشخص کردند که درنظرگرفتن اصطکاک در مخلوط با انرژی فعالسازی خیلی کم ( برابر 8) باعث کاهش سرعت تراک و افزای...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی مکانیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023