view in publisher's site

Power enhancement of pontoon-type wave energy convertor via hydroelastic response and variable power take-off system

Highlights•The power generation from a pontoon-type wave energy convertor (WEC) is considered and subjected to regular wave condition•The pontoon-type WEC comprises of several interconnected floating modules which are connected by line hinges•The hydroelastic response of the pontoon-type WEC is taken into consideration and solved using the coupled boundary element-finite element method•It is shown that the power generation from the pontoon-type wave energy convertor could be further enhanced via its structural deformation and by utilizing a variable power take-off (PTO) system•The optimal PTO value is obtained by using the genetic algorithm optimization scheme.AbstractWave energy has gained its popularity in recent decades due to the vast amount of untapped wave energy resources. There are numerous types of wave energy convertor (WEC) being proposed and to be economically viable, various means to enhance the power generation from WECs have been studied and investigated. In this paper, a novel pontoon-type WEC, which is formed by multiple plate-like modules connected by hinges, are considered. The power enhancement of this pontoon-type WEC is achieved by allowing certain level of structural deformation and by utilizing a series of optimal variable power take-off (PTO) system. The wave energy is converted into useful electricity by attaching the PTO systems on the hinge connectors such that the mechanical movements of the hinges could produce electricity. In this paper, various structural rigidity of the interconnected modules are considered by changing the material Young's modulus in order to investigate its impact on the power enhancement. In addition, the genetic algorithm optimization scheme is utilized to seek for the optimal PTO damping in the variable PTO system. It is observed that under certain condition, the flexible pontoon-type WEC with lesser connection joints is more effective in generating energy as compared to its rigid counterpart with higher connection joints. It is also found that the variable PTO system is able to generate greater energy as compared to the PTO system with constant/uniform PTO damping.

افزایش قدرت امواج انرژی موج - نوع، از طریق واکنش hydroelastic و سیستم خاموش توان متغیر مبدل می‌شود.

نکات برجسته: تولید توان از یک مبدل انرژی موج با نوع نما (WEC)متشکل از چندین ماژول شناور متصل به بدنه است که با استفاده از روش اجزا محدود کوپل شده، به دست می‌آید و با استفاده از بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک، انرژی PTO در دهه‌های اخیر به دلیل مقدار گسترده منابع انرژی موج بکر، محبوبیت خود را به دست آورده‌است. انواع متعددی از مبدل انرژی موج (WEC)وجود دارد و به لحاظ اقتصادی قابل دوام است، ابزارهای مختلف برای افزایش تولید برق از WECs مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته‌اند. در این مقاله، یک WEC از نوع pontoon که توسط ماژول‌های plate که به وسیله لولا به هم متصل شده‌اند، تشکیل شده‌است، در نظر گرفته می‌شوند. افزایش قدرت این نوع pontoon با اجازه دادن به یک سطح خاص از تغییر شکل ساختاری و با استفاده از یک سری از سیستم بهینه توان عملیاتی (PTO)به دست می‌آید. انرژی موج با اتصال سیستم‌های PTO بر the به الکتریسیته مفید تبدیل می‌شود به طوری که حرکات مکانیکی لولاها هم می‌تواند الکتریسیته تولید کند. در این مقاله، ساختارهای مختلف ساختاری ماژول به‌هم‌پیوسته با تغییر مدول Young's مواد به منظور بررسی تاثیر آن بر روی افزایش قدرت در نظر گرفته می‌شوند. علاوه بر این، از طرح بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک برای به دست آوردن میرایی بهینه PTO در سیستم PTO متغیر استفاده شده‌است. مشاهده شده‌است که تحت شرایط خاصی، WEC های نوع pontoon با اتصال کم‌تر، در تولید انرژی، در مقایسه با طرف خشکش با اتصالات اتصال بالاتر، کارآمدتر است. همچنین مشخص شده‌است که سیستم متغیر variable قادر به تولید انرژی بیشتر در مقایسه با سیستم PTO با میرایی ثابت / یکنواخت PTO است.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.