بررسی اثر زبانه انتهایی بر کارایی ستون نوسانی آب جهت استحصال انرژی موج

در حال حاضر روش های متنوعی برای استحصال انرژی و تولید برق از انرژی امواج وجود دارد که یکی از ساده ترین و کاربردی ترین روش ها استفاده از ستون نوسانی آب می باشد. ستون نوسانی آب از یک محفظه تشکیل شده که بالا و پایین آمدن موج در داخل محفظه به ترتیب باعث تولید فشار دینامیکی مثبت و منفی شده که به نوبه خود می تواند باعث چرخش توربین قرار گرفته در انتهای مجرا گردد. در این تحقیق جهت بررسی تاثیر زبانه انتهایی بر میزان کارایی سیستم سه مدل فیزیکی بدون زبانه انتهایی، زبانه 50 و 100 میلی متری در فرکانس های مختلف به کار گرفته شد. علاوه بر این از آنالیز ابعادی جهت برآورد فشار دینامیک ایجاد شده با توجه به پارامترهای موثر استفاده گردید. جهت بررسی کارایی سیستم و ارائه رابطه نهایی فشار دینامیک تولید شده بر اساس آنالیز ابعادی، فشار دینامیک در مجرای انتهایی در دو حالت دم و بازدم اندازه گیری شد. نتایج تحقیق نشان داد که وجود زبانه باعث افزایش قابل توجه فشار دینامیکی در مجرای سیستم می گردد و با افزایش ارتفاع زبانه، کارایی سیستم نیز افزایش می یابد. در حالت دم، وجود زبانه انتهایی باعث افزایش نسبت فشار در بعضی از فرکانس ها تا 2 برابر و برای حالت بازدم تا 4 برابر گردیده است. براساس رابطه به دست آمده توسط آنالیز ابعادی و تحلیل حساسیت صورت گرفته مشخص شد که ارتفاع موج و ارتفاع زبانه انتهایی بیشترین تاثیر را بر روی فشار دینامیک دارا هستند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که جهت رسیدن به بهترین کارایی سیستم، می بایستی ارتفاع زبانه انتهایی با توجه به فرکانس و ارتفاع امواج تعیین گردد.