عنوان
شبيه سازي عددي مبدل انرژي موج جاذب نقطه اي دو بدنه
نويسنده اصلي
تائيد، اميررضا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
به دليل كمبود و بحران افزايش قيمت سوخت¬هاي فسيلي، همچنين آلودگي زيست محيطي ناشي از آن¬ها در اغلب شهرهاي صنعتي، توجه كشورهاي پيشرفته، به بهره¬برداري از منابع انرژي تجديد پذير معطوف شده است. امروزه موضوع استحصال انرژي از منبع تجديد پذير امواج دريا توسط انواع مبدل¬هاي انرژي موج، از جمله مرزهاي دانش جهاني بوده و مورد توجه محققين قرار گرفته است. در اين پژوهش، مطالعه¬ي عددي بر روي يك مبدل انرژي موج جاذب نقطه اي دو بدنه، كه به طور مشترك توسط دانشگاه صنعتي اصفهان و دانشگاه صنعتي هامبورگ آلمان در دست بررسي، طراحي و ساخت است، صورت گرفته است. جهت تعيين رفتار ديناميكي مبدل انرژي موج، چالش اصلي محاسبه¬ي ضرائب هيدروديناميكي بدنه¬هاي مبدل است. تعيين جرم افزوده و ضريب ميرايي بدنه¬هاي مبدل، با شبيه سازي آزمون نوسان اجباري در راستاي هيو بدنه¬ها در آب ساكن، به روش ديناميك سيالات محاسباتي و با استفاده از نرم افزار ANSYS CFX 18.2 مبتني بر روش حجم محدود، انجام گرفته است. شبيه سازي آزمون نوسان اجباري جريان پيرامون دو بدنه¬ي مبدل، به صورت سه بعدي، دو فازي و ناپايا و پس از بررسي استقلال از شبكه، طول ميدان و گام زماني، براي فركانس و دامنه¬هاي نوسان مختلف، انجام گرفته است. مدل سازي جريان آشفته¬ي پيرامون بدنه¬-هاي مبدل، به صورت ميانگين¬گيري رينولدز معادلات ناوير استوكس و به روش دو معادله¬اي SST انجام گرفته است. تاثير دامنه و فركانس نوسان بر ضرائب هيدروديناميكي بدنه¬ها، دامنه پاسخ عملكردي، ساختار گردابه¬اي، خطوط جريان و بردار سرعت جريان پيراموني بدنه¬هاي مبدل، مورد بحث قرار گرفته است. نتايج حاصل از شبيه سازي با نتايج تجربي به دست آمده از آزمايش¬هاي انجام گرفته در پژوهشكده زير دريا دانشگاه صنعتي اصفهان، اعتبار سنجي شده است. در ادامه جهت تعيين نيروي تحريك موج وارد بر بدنه¬هاي مبدل، به عنوان مجهول ديگر معادله¬ي حركت مبدل، برخورد موج به بدنه¬هاي ساكن از روش ديناميك سيالات محاسباتي و با استفاده از نرم افزار¬هايANSYS FLUENT و ANSYS CFX، در دو فركانس موج متفاوت براي بدنه¬هاي مبدل، بر مبناي تئوري موج ايري، شبيه سازي شده است. نتايج حاصل از شبيه سازي برخورد موج نيز با نتايج تجربي و تحليلي مقايسه شده است. در انتها به عنوان كاربردي ديگر از ديناميك سيالات محاسباتي، با شبيه سازي آزمون زوال آزاد بدنه¬ي مغروق مبدل توسط ANSYS CFX، در سه دامنه¬ي اوليه¬ي متفاوت، فركانس طبيعي و ضرائب هيدروديناميكي بدنه-ي مغروق در فركانس طبيعي آن، تعيين گرديده است.
شماره ركورد
214577
گرايش رشته تحصيلي
تبديل انرژي
دانشكده
مهندسي مكانيك
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد داور
مهدي نيلي احمدآبادي، احمدرضا پيشه ور اصفهاني
استاد راهنما
احمد سوهان كار اصفهاني، شهريار منصور زاده