بررسی عددی جذب انرژی از امواج دریا توسط استوانه بریستول

امروزه امواج دریا یکی از منابع انرژی های تجدیدپذیر محسوب می شوند و تاکنون روش های مختلفی برای استفاده از این منبع انرژی خدادادی مورد استفاده قرار گرفته است. در تجهیزاتی که دور از ساحل و در آب های عمیق نصب می شوند (مانند بوهای شناور)، مؤلفه ی عمودی نیروی امواج منبع اصلی تولید انرژی است. در حالی که در تجهیزاتی که در نزدیکی ساحل نصب می شوند (مانند باله هائی که به بستر دریا لولا می شوند)، مؤلفه ی افقی نیرو نقش اصلی را ایفا می کند. یکی از تجهیزاتی که به طور مؤثری می تواند از هردو مؤلفه ی نیروی امواج استفاده کند. استوانه بریستول می باشد. در این پژوهش عملکرد استوانه بریستول در برابر امواج منظم به منظور جذب انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از حل کامل معادلات ناویر-استوکس با ترکیب روش نسبت حجمی سیال برای ردیابی سطح آزاد مایع استفاده شده است. همچنین برای مدلسازی جسم جامد در حوزه حل از روش حوزه حل مجازی و افزایش ویسکوزیته بهره گرفته شده است. نتایج این بررسی نشان می دهد که فرض سیال غیرلزج و جریان غیرچرخشی که توسط تعداد زیادی از محققان مورد استفاده قرار گرفته است، از دقت مناسبی برخوردار نبوده و باید برای مدلسازی برخورد امواج با استوانه بریستول از معادلات ناویر-استوکس و درنظر گرفتن لزجت و شرایط غیرخطی سطح آزاد استفاده کرد.

کلیدواژه ها:

امواج منظم ، استوانه بریستول ، جاذب انرژی ، نسبت حجمی سیال ، حوزه حل مجازی