کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10293880 512437 2016 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Study of the hydrodynamic derivatives of vertical-axis tidal current turbines in surge motion
ترجمه فارسی عنوان
بررسی مشتقات هیدرودینامیکی توربین های جریان جابجایی عمودی در محور حرکتی
کلمات کلیدی
انرژی فعلی جزر و مد، توربین محور عمودی، مشتقات هیدرودینامیکی، حرکت فوقانی،
ترجمه چکیده
هر دو سرعت ذرات امواج و پاسخ سیستم عامل های شناور، بارهای هیدرودینامیک از توربین های جریان شناور شناور را تحت تاثیر قرار می دهند. در این مقاله تأثیر حرکت جرقه در توربین محور عمودی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه سازی عددی با نتایج تجربی تأیید شد. بر اساس نتایج شبیه سازی عددی، یک تابع مثلثاتی دوگانه برای انطباق با منحنی های تاریخ زمان بندی مشتقات هیدرودینامیکی به دلیل ویژگی های فرکانس دوگانه توربین محور عمودی توسعه داده شد. سپس روش کمترین مربع برای حل مشتقات هیدرودینامیکی ضریب نیرو استفاده شد. نتایج نشان می دهد که در شرایط کار، حرکت پویا منجر به تغییرات دوره ای از حداکثر بار بارهای هیدرودینامیکی لحظه ای می شود و حداکثر بار در توربین افزایش می یابد که بدلیل استحکام ساختاری توربین است. تحت حرکت حرکتی کوچک، بارهای هیدرودینامیکی در توربین محور عمودی به صورت خطی به سرعت حرکت و سرعت شتاب مرتبط است. در شرایط پایدار، ضریب آرام سازی در حرکت پرش وابسته به دامنه، فاز و فرکانس حرکت پرش است، اما به نسبت سرعت نوک، زاویه فاز تیغه بستگی دارد. نتایج تحقیق در طراحی سیستم های مورینگین سودمند است و برای پیش بینی ویژگی های حرکتی نیروگاه های جریان شناور نیروی دریایی قابل توجه است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
Both the particle velocity of waves and the response of floating platforms influence hydrodynamic loads of floating tidal current turbines. In this paper, the influence of surge motion on vertical-axis turbines was studied; numerical simulation results were validated by experimental results. Based on numerical simulation results, a double trigonometric function was developed to fit the time history curves of hydrodynamic derivatives because of the dual frequency characteristics of vertical-axis turbines. Then least squares method was used to solve hydrodynamic derivatives of force coefficient. The results showed that in the working condition, surge motion results in the periodic variation of peak value of instantaneous hydrodynamic loads and that maximum loads on the turbine increased, which is bad for structural strength of the turbine. Under small surge motion, hydrodynamic loads on the vertical-axis turbines are linearly related to surge motion velocity and acceleration. Under stable conditions, damping coefficient in surge motion is not dependent on the amplitude, phase and frequency of surge motion but is related to the tip speed ratio, phase angle of the blade. The research results are beneficial to the design of mooring systems and are significant for forecasting the motion response characteristics of floating tidal current power stations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable Energy - Volume 96, Part A, October 2016, Pages 366-376
نویسندگان
, , , , , ,