Numerical Study Of Tandem OWC WECs With Different Geometrical Properties
Farklı Geometrik Özelliklere Sahip Art Arda Konumlandırılmış Salınımlı Su Sütunu Dalga Enerjisi Dönüştürücülerinin Sayısal İncelemesi
- Tez No: 959217
- Danışmanlar: PROF. DR. YONGLAI ZHENG
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Tongjı Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Hidrolik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Okyanus dalgaları neredeyse sonsuz bir kaynak olduğundan ve taşıdıkları enerji temiz ve sürdürülebilir olduğundan, dalga enerjisinin alternatif bir enerji türü olarak önemli bir potansiyele sahip olduğu kuşkusuzdur. Dalga Enerjisi Dönüştürücüsü (DED), okyanus dalgalarından enerji elde etmenin uygulanabilir bir yoludur. Su altı kablolarının maliyeti ve açık deniz sahasında uygulama zorlukları, aynı alana birden fazla DED kurulmasını teşvik etmektedir. Bu nedenle, iyi planlanmış bir dizi yerleşim düzeni ve kontrol sistemi, DED dizisinden maksimum enerji elde edilmesi açısından büyük önem taşımaktadır. Bu bağlamda, DED yerleşim düzenine yönelik çalışmalar giderek daha önemli hale gelmektedir. Bu çalışma, farklı geometrik şekil ve DED'ler arası mesafelere sahip art arda yerleştirilmiş Salınımlı Su Sütunu (SSS) tipi dönüştürücüler arasındaki etkileşimleri sayısal olarak incelemektedir. Bu tez çalışmasının temel araştırma içeriği şu üç adımdan oluşmaktadır: Tek bir dikdörtgen SSS tipi DED'nin sayısal simülasyonu, Iturrioz'un deneysel ve sayısal çalışması temel alınarak gerçekleştirilmiştir. Analiz, Hirt ve Nichols'un Hacim-Örtü (VOF) yöntemi ile çalışan 3B Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımı olan Star CCM+ kullanılarak yürütülmüştür. Dalga periyodu ve dalga yüksekliği, Iturrioz'un çalışmasındakiyle aynı alınarak simülasyon gerçekleştirilmiş ve sonuçlar doğrulanmıştır. Doğrulama verisi olarak haznedeki hava hızları kullanılmıştır. Yazılımın doğruluğu sağlandıktan sonra, Falcao ve Budal'ın teorik çalışması ile Manimaran'ın sayısal çalışması temel alınarak çoklu SSS tipi DED'ler diziler hâlinde modellenmiştir. Dizi yerleşimi için genişlik/çapın 10 katı ve 5 katı olmak üzere iki farklı mesafe kullanılmıştır. Ayrıca üç farklı geometrik şekil (dikdörtgen, kare ve silindirik) de vaka olarak modellenmiştir. Bu kapsamda toplam altı farklı analiz gerçekleştirilmiştir. Güç hesaplamaları, hazne içerisindeki düşey hız ve basınç verileri üzerinden yapılmıştır. Dikdörtgen kesitli SSS tipi DED, hazne içinde en yüksek akış ve girdap oluşumuna neden olmuş; bunu kare ve ardından silindirik kesit takip etmiştir. Bir diğer önemli bulgu ise, şekilden bağımsız olarak, dizinin 10D mesafeyle yerleştirilmesinin 5D'ye kıyasla daha verimli sonuçlar verdiğidir.
Özet (Çeviri)
Since ocean waves are a nearly endless resource, and the energy that they carry is clean and sustainable, there is no doubt that wave energy offers a significant amount of potential as a kind of alternative energy. The Wave Energy Converter (WEC) is a feasible method of extracting energy from ocean waves. The cost of underwater cables and difficulties in implementation in the ocean field encourages us to build more than one WEC in the same area. A well-planned array configuration and control system is crucial for getting the most energy out of a WEC array. Hence, the study of WEC layout arrangement is becoming increasingly significant. This study numerically investigates the interactions among a series of tandem Oscillating Water Column (OWC) type converters with varying geometrical shapes and distances between the WECs. This article's primary research content consists of: (1) Numerical simulation of a single rectangular OWC WEC is conducted by extending Iturrioz's experimental and numerical study. The analysis was carried out with the help of Star CCM+ which is based on Hirt and Nichols' Volume-of-Fluid (VOF) method of 3D Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation. Wave environments such as period and wave height are taken as same as Iturrioz's study and simulation accomplished. Numerical simulation verified with Iturrioz's study. The velocity of the air in the chamber is used as data for validation. (2) The software is verified and multiple OWC WECs are organized into arrays based on the theoretical study by Falcao and Budal, as well as the numerical study by Manimaran. The array arrangement utilizes two distances, one that is 10 times the diameter/wide and another that is 5 times the diameter/wide. In addition, three geometric shapes (rectangular, square, and cylindrical) are also constructed as cases. A total of six distinct analyses were conducted in this study. The software measures the vertical velocity and pressure in the chamber to calculate the power. (3) The rectangular OWC exhibits the highest flow and vorticity, followed by the square shape, and then the cylindrical shape within the chamber, regardless of distance. Another significant finding is that, regardless of shape, arranging the array with a 10D distance is superior to using a 5D distance.
Benzer Tezler
- Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu
Başlık çevirisi yok
İRFAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Barajların hacim-verim ilişkisi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET KILIÇARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEFARUK HAKTANIR
- A Decision support system for planning standby garbage collection trucks
Yedek çöp toplama kamyonlarının planlanması için bir karar destek sistemi
GÜLSER HACISALİHOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİM DOĞRUSÖZ
- Regresyon analizi ve Türkiye üzerine bir deneme buğday üretiminin tahmini
Başlık çevirisi yok
MACİT MESUT ÖZMEN