کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11004000 1466565 2018 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Experimental investigation of the energy extraction by a fully-passive flapping-foil hydrokinetic turbine prototype
ترجمه فارسی عنوان
بررسی تجربی انرژی استخراج توسط یک نمونه اولیه توربین هیدروکینتیک فلاپ فلاپ
ترجمه چکیده
آزمایش ها برای ارزیابی عملکرد یک توربین هیدروکینتیایی فلاپ فلاپ به طور کامل منفعل انجام شد که حرکات تیغه خود منجر به خود و ناشی از تعامل بین حمایت های کششی تیغه (چشمه ها و دمپر ها) و میدان جریان بود. مطالعات عددی قبلا نشان داده اند که چنین توربین می تواند مقدار قابل توجهی از انرژی را از جریان بگیرد و در عین حال ارائه امکان ساده سازی دستگاه مکانیکی پیچیده که عموما مورد نیاز برای محدود کردن و جفت کردن جابجایی تیغه ها و ارتعاش حرکات در مورد محدودیت کامل متعارف توربین فلاپ فویل بر اساس این تحقیقات عددی امیدوار کننده، یک نمونه اولیه در کانال آب با یک رینولدز 21000 تکرار شد. حرکات شدید و دوره ای دامنه های بزرگ مشاهده شد که منجر به راندمان مصرف انرژی به میزان 31 درصد و ضریب قدرت 0.86 شد. حساسیت دینامیک توربین به هفت پارامتر ساختاری و جریان ورودی به طور تجربی در اطراف یک حالت پایه به دست آوردن سطح بالایی از عملکرد انجام شد. مشخص شد که توربین عملکرد خوبی در طیف وسیعی از پارامترها دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
Experiments were conducted to assess the performance of a fully-passive flapping-foil hydrokinetic turbine for which the self-induced and self-sustained blade motions are resulting from the interaction between the blade's elastic supports (springs and dampers) and the flow field. Previous numerical studies have shown that such a turbine can extract a substantial amount of energy from the flow while offering the possibility to simplify the complex mechanical apparatus generally needed to constrain and couple the blade pitching and heaving motions in the case of the conventional fully-constrained flapping-foil turbine. Based on these promising numerical investigations, a prototype was designed and tested in a water channel at a chord Reynolds number of 21000. Robust and periodic motions of large amplitudes were observed leading to an energy harvesting efficiency reaching 31% and a power coefficient of 0.86. The sensitivity of the turbine dynamics to seven different structural and inflow parameters was evaluated experimentally around a baseline case achieving a high level of performance. It was found that the turbine maintains a good performance over a large range of parameters.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Fluids and Structures - Volume 82, October 2018, Pages 446-472
نویسندگان
, , , ,