عنوان مقاله :
مدل‌سازي تحليلي فرش مصنوعي دريايي انعطاف‌پذير جاذب انرژي امواج دريا در شرايط خليج‌فارس
عنوان فرعي :
Analytical Modeling of Flexible Wave Energy Conversion Carpet in Persian Gulf Conditions
پديد آورنده :
معلمی عارف حسین
پديد آورندگان :
كتابداری محمد جواد نويسنده دانشگاه صنعتی امیر كبیر،دانشكده مهندسی دریا Ketabdari Mohammad Javad
سازمان :
دانشگاه صنعتی امیركبیر، دانشكده مهندسی دریا
كليدواژه :
آب كم‌عمق , انرژي‌هاي نو , راندمان , فرش دريايي انعطاف‌پذير مبدل انرژي امواج , مدل تحليلي
چكيده فارسي :
تاكنون روش‌های مختلفی برای استخراج انرژی امواج، ابداع شده كه اكثر این روش‌ها بازده مناسبی در آب‌های كم‌عمق و موج‌های كم‌ارتفاع ندارند. گل ولای بستر دریا قابلیت جذب بخش درخورتوجهی از انرژی موج عبوری را در طول موج‌های مختلف دارد. با الهام‌گیری از این ویژگی طبیعی می‌توان ایدۀ یك مبدل جدید انرژی امواج را با قابلیت كار با راندمان بالا در آب‌های كم‌عمق مطرح كرد. اگر در نزدیكی سواحل، كف دریا به وسیلۀ مبدلی پوشانده شود، می‌توان بخش شایان توجهی از انرژی موج عبوری را جذب كرد. این مبدل با توجه به جزء اصلی سازنده‌اش كه صفحه‌ای ویسكو الاستیك و انعطاف‌پذیر و فرش‌مانند است، فرش مبدل انرژی امواج (CWEC) نامیده می‌شود. در این مقاله با استفاده از مدل‌سازی تحلیلی، قابلیت این فرش درجذب انرژی امواج در شرایط مختلف دریایی بررسی شده و به مقایسۀ این مبدل با دیگر مبدل‌های انرژی پرداخته شده است. نتایج نشان داد كه به دلیل بازدهی فراوان این فرش در آب‌های كم‌عمق با دامنۀ موج كم و مكانیزم عملكردی كاملاً مغروق آن و ایجادنكردن هرگونه خطر برای حیات زیر آب، می‌توان آن را به‌عنوان یكی از گزینه‌های مناسب برای استفاده در خلیج فارس مطرح كرد. سپس ایدۀ جدید استفاده از المان‌های پیزوالكتریك در دستگاه CWEC جهت افزایش بازدهی آن، طرح و بررسی شد. نتایج نشان داد كه تركیب پیزوالكتریك به CWEC می‌تواند بازده این دستگاه مبدل انرژی را به‌طورقابل ملاحظه‌ای افزایش دهد.
چكيده لاتين :
So far, various methods for extracting wave energy have been developed. However, most of these methods have low efficiency in shallow waters and for the small wave amplitude. The mud of the seabed is able to absorb a significant portion of wave energy in different wave lengths. In this paper inspired by this natural characteristic, the idea of a new wave energy converter with the ability to work with high efficiency in shallow water is proposed. If close to the coast, the sea floor is covered by the converter, a significant proportion of wave energy can be absorbed. The main component of this carpet of wave energy converter (CWEC) is a flexible and visco-elastic plate. In this paper, first, by using an analytical modeling, wave energy absorption capability in different sea states of Persian Gulf was considered and compared with other wave energy converters. Further investigations revealed that because of the high efficiency of this converter in shallow waters, it can be suitable for application in the Persian Gulf. Then, the new idea of using piezoelectric elements in the CWEC device was designed to increase its efficiency. The results show that the piezoelectric combined with CWEC could significantly increase the efficiency of this energy converter device.
