بررسي عملكرد مبدل انرژيWaveStar تحت پارامترهاي امواج درياي خزر با شبيه‌سازي امواج منظم و نيروي فرود كريلوف

Investigation of WaveStar Energy Converter Performance in Caspian Sea Using Regular Wave and Froude-Krylov Force

درياي خزر در يكي از كم ارتفاع‌ترين نقاط منطقه، ما بين عرض‌هاي جغرافيايي 34/36° و 13/47° شمالي واقع گرديده است. مساحت و عمق قابل توجه درياي خزر، پتانسيل مطلوب انرژي را فراهم آورده است. اين پژوهش به تحليل و تعيين كاركرد مكانيزم توربين WaveStar به عنوان يكي از مبدل‌هاي انرژي امواج با ساختاري شناور در آب‌هاي اين دريا مي‌پردازد. نيروهاي هيدروديناميكي وارد از امواج با ارتفاع و پريودهاي معين، بر اجزاي غوطه‌ور مورد بررسي و تحليل قرار گرفته‌ است. همچنين در ادامه، با استفاده از محاسبه‌ي فركانس، پروفيل و سرعت موج و حل معادله‌ي ديناميكي براي سازه‌ي شبيه‌سازي شده، پاسخ ارتعاشي سازه تحت امواج منظم استوكس مورد مداقه قرار گرفته است. تاثير تغيير طول بازو، تغيير قطر بالشتك، تغيير دوره تناوب موج و نهايتا تغيير ارتفاع موج بر پاسخ سازه و گشتاور وارده بر آن با شبيه‌سازي همزمان تيوري امواج منظم و با استفاده از نيروي فرود كريلوف بخش اصلي مقاله را تشكيل مي‌دهد.

Caspian Sea is one of the most low-lying areas of the region which is located between latitudes 36.34 and 47.13 degrees north. Its considerable vast area and depth have provided an opportunity to gain renewable energy by different methods. This paper analyzes the performance and mechanism of a floating wave energy converter known as WaveStar, in the above-mentioned sea. Different parts of mechanism are examined under hydrodynamic forces of waves with certain periods and amplitudes. By using the frequency parameters, profile and velocity of the waves; and solving the governing dynamic equations for the model, the vibration response of system has been derived. The main part of this study is the investigation of the effect of changing the arm length, float diameter, wave period and wave amplitude on the structure using regular wave with Froude-Krylov force.