بررسی عددی عملکرد یک مبدل چرخشی انرژی در اثر برخورد موج بر روی سطح شیب‌دار با روش هیدرودینامیک ذرات هموار

در طی سالیان اخیر جذب انرژی از امواج دریا به عنوان منبع تجدید‌پذیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق از روش عددی هیدرودینامیک ذرات هموار (sph) برای بررسی رفتار نوسانی یک مبدل چرخشی انرژی موج استفاده می شود. این مبدل در انتهای یک سطح شیب‌دار متصل به یک مخزن که تحت تاثیر یک موج تنها می باشد قرار داده شده است. سطح شیب‌دار می تواند بیانگر ساحل دریا باشد که امواج در نزدیکی آن تغییر شکل داده و جذب انرژی آن‌ها ملاحظات خاص خود را دارد. در این پژوهش، تاثیر پارامترهای مختلف در میزان جذب انرژی مبدل مانند ارتفاع موج، سختی فنر پیچشی متصل به مبدل در کف، ممان اینرسی مبدل، زوایه شیب سطح مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد با کاهش ممان اینرسی مبدل میزان جذب انرژی کاهش می‌یابد ولی مقدار این پارامتر باید از یک مقدار بحرانی بیشتر باشد تا مبدل توانایی تحمل ضربه موج را داشته باشد. همچنین مشخص شد میزان سختی فنر در یک حد میانه منجر به عملکرد مطلوب مبدل می‌شود. زمان تناوب نیز به عنوان یک عامل مهم در حرکت نوسانی مبدل به میزان قابل توجهی به سختی فنر وابسته می‌باشد. همچنین عملکرد بهینه مبدل انرژی صرف نظر از ارتفاع موج، سختی فنر و ممان اینرسی در یک شیب مشخص اتفاق می‌افتد که به فرآیند تغییر شکل موج بر روی سطح شیب‌دار ارتباط دارد.

numerical investigation of performance of a rotating energy converter due to wave impact on an inclined surface using the smoothed particle hydrodynamics method

in recent years، energy absorption from sea waves as a renewable resource has received much attention. in this study، the smoothed particle hydrodynamics (sph) numerical method is used to investigate the oscillatory behavior of a rotating wave energy converter. this converter is placed at the end of a slope connected to a reservoir that is affected by a solitary wave. the slope can represent the seashore، where waves are deformed near it and their energy absorption has its own considerations. in this study، the effect of various parameters on the energy absorption rate of the converter، such as wave height، stiffness of the torsion spring connected to the converter at the bottom، the moment of inertia of the converter، and the angle of inclination of the surface have been investigated. the results showed that by reducing the moment of inertia of the converter، the energy absorption rate decreases، but the value of this parameter must be greater than a critical value for the converter to be able to withstand the wave impact. it was also found that the spring stiffness at a moderate level leads to the desired performance of the converter. the amount of period، as an important factor in the oscillatory motion of the converter، is significantly dependent on the spring stiffness. also، the optimal performance of the energy converter occurs at a certain slope، regardless of wave height، spring stiffness، and moment of inertia، which is related to the process of wave deformation on an inclined surface.