بررسی رفتار هیدرودینامیکی ستون نوسانی آب در برابر امواج دریای مازندران بصورت تحلیلی و تجربی

ستون نو سانی آب به عنوان یکی از پرطرفدارترین مبدلهای انرژی امواج دریا، نوسانات سطح آزاد را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. در این سامانه میزان نوسانات سطح آزاد تاثیر به سزایی بر توان تولیدی دارد؛ لذا در این مقاله، اثر تغییر پارامترهایی نظیر عمق آبخور، پریود و طول موج بر نوسانات سطح آزاد مورد بررسی تحلیلی و تجربی قرار میگیرد. در این راستا، با توجه به شرایط امواج دریای مازندران، یک مدل ستون نوسانی آب با مقیاس 1:10 طراحی و ساخته شده است. بررسی تحلیلی سامانه با کمک فرضیات سیال ایده آل انجام شده، نتایج حل تحلیلی با داده های تجربی مورد مقای سه قرار گرفته ا ست. مقایسه ی نتایج نشان داده اند، حل تحلیلی از تطابق خوبی با نتایج تجربی برخوردار است؛ به گونه ای که بالاترین میزان خطا تنها 5/55 درصد میباشد. از طرف دیگر با توجه به نتایج تجربی برای جلوگیری از رخ دادن پدیده ا سلاشینگ، عمق آبخور باید حداقل 5 سانتیمتر با شد. تغییرات عمق آبخور ستون نوسانی از 25 تا 5 سانتیمتر منجر به افزایش نوسانات سطح آزاد درون ستون نوسانی میگردد؛ همچنین نیروی مقاوم در برابر نوسانات آب در درون ستون نوسانی با افزایش فرکانس افزایش یافته، منجر به کاهش نوسانات سطح آزاد و سرعت هوای خروجی از اوریفیس میگردد. با توجه به نتایج تحلیلی در بهترین حالت، افزایش پریود موج از1/43 تا 1/87 ثانیه باعث افزایش توان تولیدی توسط مبدل به میزان 78% میگردد.

Keywords:

انرژیهای تجدید پذیر , موج , ستون نوسانی آب , دریای مازندران , توان