DAIRESEL ÖN DUVAR KESITLI SALINIMLI SU SÜTUNU TIPI ENERJI DÖNÜŞTÜRÜCÜDE VERIM ARTIŞI

Yıl 2024, , 261 - 267, 29.03.2024

Anıl Çelik

https://doi.org/10.24012/dumf.1398958

Öz

Dalga enerji dönüştürücüler içinde salınımlı su sütunu (SSS) öne çıkmaktadır. Klasik SSS yapısı ön duvar giriş ağzı köşeli olup dalga akımının SSS haznesine giriş çıkışlarında akış ayrılmasına ve dolayısı ile çevrinti ve girdap oluşumuna sebebiyet vermektedir. Bu da absorbe edilen gelen dalga enerjisinin kısıtlı miktarda kalmasına sebebiyet vermektedir. Bu çalışmada SSS hazne ön duvarı giriş ağzı için dairesel kesit önerilmiştir. Değişik miktarlardaki güç alma mekanizması sönümleme seviyeleri (orifis kullanılarak simüle edilmiştir) için fiziksel deneyler icra edilmiş, hem klasik SSS yapısı hem de dairesel duvar giriş ağzı ön kesitine sahip hazne verimleri hesaplanmış ve karşılaştırılmıştır. Her bir orifis oranı (güç alma yapısı sönümleme oranı) için dairesel kesitli ön duvar ağzına sahip olan yapının verimliliği artış göstermiştir. Maksimum verim artışı, en düşük sönümleme (en yüksek orifis çapı) miktarı için 21.1% olarak gerçekleşmiştir. SSS hazne ön duvarı akış ayrılması sonucunda oluşacak yüksek kayma gerilmelerine de maruz kalmaktadır. Ön duvar altının dairesel kesit olması durumunda gerçekleşmeyecek veya kısıtlı oluşacak kayma gerilmeleri ile yapı ön duvarının yıpranması azaltılacak ve bu suretle SSS yapı ömrü uzayacaktır.

Anahtar Kelimeler

Salınımlı su sütunu (SSS);, Dalga enerji dönüştürücü, Verimlilik, Güç alma yapısı, Yumuşak geçişli geometri

Kaynakça

• [1] E., Amini, D., Golbaz, R., Asadi, M.,Nasiri, O., Ceylan, M.M., Nezhad, M., Neshat, “A comparative study of metaheuristic algorithms for wave energy converter power take-off optimisation: a case study for eastern Australia.” J. Mar. Sci. Eng. 9, 490, 2021.
• [2] J., Cruz, “Ocean Wave Energy: Current Status and Future Perspectives”. Springer Verlag, 2008, Berlin.
• [3] G.H., Keulegan, L.H., Carpenter, Forces on cylinders and plates in an oscillating fluid. J. Res. Natl. Bur. Stand. 60 (5), 423–440, 1958.
• [4] G.F.,Knott, M.R., Mackley, “On eddy motions near palates and ducts induced by water waves and periodic flows.” Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. 294, 599–628 1412, 1980.
• [5] T., Aderinto, H., Li, “Review on power performance and efficiency of wave energy converters.” Energies 12, 4329, 2019
• [6] G., Müller, T., Whittaker, “Visualization of flow conditions inside a shoreline wave power-station.” Ocean Eng. 22 (6), 629–641, 1995
• [7] I.G., Morrison, “The Hydrodynamic Performance of an Oscillating Water Column Wave Energy” Converter. Ph.D. thesis, University of Edinburg, Edinburg, UK, 1995.
• [8] A., Altunkaynak, A., Çelik, “A novel Geno-Nonlinear formula for oscillating water column efficiency estimation.” Energy 241 122513, 2022.
• [9] Lopez, I., Castro, A., Iglesias, G., “Hydrodynamic performance of an Oscillating Water Column wave energy converter by means of particle imaging velocimetry.” Energy 83, 89–103, 2015.
• [10] Rezanejad, K., Gadelho, J.F.M., Xu, S., Guedes Soares, C., “Experimental investigation on the hydrodynamic performance of a new type floating Oscillating Water Column device with dual-chambers.” Ocean Engineering 234, 109307, 2021.
• [11] Fleming, A., Penesis, I., Macfarlane, G., Bose, N., Denniss, T., “Energy balance analysis for an oscillating water column wave energy converter.” Ocean Engineering 54, 26–33, 2012.
• [12] Sarmento, A.J.N.A., “Wave flume experiments on two dimensional oscillating water column wave energy devices.” Exp. Fluid 12, 286–292, 1992.
• [13] Sarmento, A.J.N.A., “Model-test optimization of an OWC wave power plant.” Int. J. Offshore Polar Eng. 3. No 1, 1993.
• [14] Çelik, A., “An experimental investigation into the effects of front wall geometry on OWC performance for various levels of applied power take off dampings.” Ocean Engineering 248 110761, 2022.