Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu hiệu suất của hệ thống cột nước dao động sử dụng rotor Savonius
Tóm tắt
Một thiết kế cột nước dao động (OWC) mới được đề xuất trong nghiên cứu này để tích hợp một tua-bin Savonius đơn giản hơn. Các thiết bị OWC truyền thống sử dụng tua-bin hai chiều như tua-bin Wells hoặc tua-bin Impulse để khai thác năng lượng từ không khí. Những nhược điểm của tua-bin Wells bao gồm khả năng tự khởi động kém và tình trạng dừng lại. Tua-bin Savonius rẻ hơn nhiều và là một lựa chọn hiệu quả ở các số Reynolds thấp. Trong thiết bị OWC hình chữ nhật hiện tại, khác với OWC hình tròn, chiều rộng của buồng thu có thể được tăng lên mà không bị ảnh hưởng bởi đường kính ở phần tua-bin. Để cải thiện hiệu suất thu chính của nó, các bức tường trước và sau của OWC được nghiêng để giảm thiểu sự phản xạ. Đặc điểm của rotor Savonius được nghiên cứu liên quan đến sự thay đổi tần số của sóng vào. Số vòng quay của rotor nhạy cảm với chu kỳ sóng và hiệu suất chuyển đổi chính, trong khi sự thay đổi độ sâu chỉ ảnh hưởng đến số vòng quay của rotor ở tần số thấp hơn. Rotor Savonius cho thấy kết quả đầy hứa hẹn và có thể được tích hợp vào các thiết bị OWC quy mô lớn để giảm chi phí cho thành phần tua-bin của hệ thống.
Từ khóa
#cột nước dao động #tua-bin Savonius #hiệu suất chuyển đổi năng lượng #tần số sóng #nghiên cứu năng lượng tái tạoTài liệu tham khảo
Bhattacharyya R, McCormick M E. Wave Energy Conversion. Elsevier Ocean Engineering Book Series, 2003. 7–18
World Energy Council. Survey of Energy Resources Executive Summary, 2007
Torresi M, Camporeale S M, Stripoli P D, et al. Accurate numerical simulation of high solidity Wells turbine. Renewable Energy, 2008, 33: 735–747
Venugopal V, Smith G H. The effect of period filtering on wave power extraction and device tuning. Ocean Eng, 2007, 43: 1120–1137
Falcao A F. The shoreline OWC wave power plant at Azores. Proceedings of the Fourth European Wave Energy Conference, Aalborg, Denmark 2000
Maeda H, Kinoshita T. Optimization of the wave energy absorber of an attenuator OWC device with air turbine, hydrodynamics of ocean wave energy utilization. IUTAM Symposium, Lisbon/Portugal, 1985
Sarmento A J N A. Wave experiments on two-dimensional oscillating water column wave energy devices. Exp Fluids, 1992, 12: 286–292
Delaure Y M C, Lewis A. 3D hydrodynamic modelling of fixed oscillating water column wave power plant by a boundary element methods. Ocean Eng, 2003, 30: 309–330
Maeda H, Santhakumar S, Setoguchi T, et al. Performance of an Impulse turbine with fixed guide vanes for wave power conversion. Renewable Energy, 1999, 17: 533–547
Koola P M, Ravindran M, Narayana P A A. Model studies of oscillating water column wave-energy device. ASCE J Energy Eng, 1995, 121: 14–26
Falcão A F, Justino P A P. OWC wave energy devices with air flow control. Ocean Eng, 1999, 12: 1275–1295
Setoguchi T, Takao M. Current status of self rectifying air turbines for wave energy conversion. Energy Conversion Management, 2006, 47: 2382–2396
Jayashankar V, Anand S, Geetha T, et al. A twin unidirectional impulse turbine topology for OWC based wave energy plants. Renewable Energy, 2009, 34: 692–698
Ohono H, Funakoshi T, Saito K, et al. Interim report on the second stage of field experiments on a wave power extracting caisson in Sakata Port. ODEC, 1993. 172–182
Ravindran M, Jayashankar V, Jalihal P, et al. the Indian wave energy program-an overview, TIDE. Teri Information Digest on Energy, 1997, 7: 88–173
Curan R, Stewart T P, Whittaker T J T. Design synthesis of oscillating water column wave energy converters: Performance matching. Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers Part A-J Power Energy, 1997, 211: 489–505
Dorrell D G, Fillet W. Investigation of a small-scale segmented oscillating water column utilizing a Savonius rotor turbine. Proceedings of the International Conference on Energy and Environment (ICEE 2006) held in Selangor, Malaysia, 2006. 23–32
Lin C C, Dorrell D G. A small segmented oscillating water column using a Savonius rotor turbine, Proceedings of IEEE International Conference on Sustainable Energy Technologies (ICSET 2008) held in Singapore, 2008. 508–513
Dorrell D G, Hsieh M F, Lin C C. Investigation of a small-scale segmented oscillating water column using a Savonius rotor turbine. IEEE Trans Industry Appl, 2010, 46: 2080–2088
Menet J L. A double-step Savonius rotor for local production of electricity. Renewable Energy, 2004, 29: 1843–1862
Percival M C, Leung P S, Datta P K. The development of a vertical turbine for domestic electricity generation. Proceedings of European Wind Energy Conference, London, UK, 2004. 1–10
Altan B D, Atılgan M. The use of a curtain design to increase the performance level of a Savonius wind rotors. Renewable Energy, 2010, 35: 821–892
Ram K, Zullah M A, Ahmed M R, et al. Experimental studies on the flow characteristics in an inclined bend free OWC device with parallel walls. Proceedings of Renewable Energy 2010 International Conference, Yokohama, Japan, 2010. Paper No. O-Oc-1-6
Ram K, Faizal M, Ahmed M R, et al. Experimental studies on the flow characteristics in an oscillating water column device. J Mech Sci Technol, 2010, 24: 2043–2050
Faizal M, Ahmed M R, Lee Y H. On utilizing the orbital motion of water waves to drive a Savonius rotor. Renewable Energy, 2010, 34: 164–169
Kamal F M, Islam M Q. Aerodynamic characteristics of a stationary five bladed vertical axis vane wind turbine. J Mech Eng, 2008, 39: 95–99
Amundarain M, Alberdi M, Garrido A J, et al. Wave Energy plants: Control strategies for avoiding the stalling behaviour in the Wells turbine. Renewable Energy, 2010, 35: 2639–2648