جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای امیررضا تائید)
موضوع: شبیه سازی عددی مبدل انرژی موج جاذب نقطه ای دو بدنه
ارائه دهنده: امیررضا تائید
استادان راهنما: دکتر احمد سوهان کار اصفهانی، دکتر شهریار منصور زاده
استادان داور: دکتر مهدی نیلی احمدآبادی، دکتر احمدرضا پیشه ور اصفهانی
چکیده
به دلیل کمبود و بحران افزایش قیمت سوخت های فسیلی، همچنین آلودگی زیست محیطی ناشی از آنها در اغلب شهرهای صنعتی، توجه کشورهای پیشرفته، به بهره برداری از منابع انرژی تجدید پذیر معطوف شده است. امروزه موضوع استحصال انرژی از منبع تجدید پذیر امواج دریا توسط انواع مبدل های انرژی موج، از جمله مرزهای دانش جهانی بوده و مورد توجه محققین قرار گرفته است. در این پژوهش، مطالعه ی عددی بر روی یک مبدل انرژی موج جاذب نقطه ای دو بدنه، که به طور مشترک توسط دانشگاه صنعتی اصفهان و دانشگاه صنعتی هامبورگ آلمان در دست بررسی، طراحی و ساخت است، صورت گرفته است. جهت تعیین رفتار دینامیکی مبدل انرژی موج، چالش اصلی محاسبه ی ضرائب هیدرودینامیکی بدنه های مبدل است. تعیین جرم افزوده و ضریب میرایی بدنه های مبدل، با شبیه سازی آزمون نوسان اجباری در راستای هیو بدنه ها در آب ساکن، به روش دینامیک سیالات محاسباتی و با استفاده از نرم افزار ANSYS CFX 18.2 مبتنی بر روش حجم محدود، انجام گرفته است. شبیه سازی آزمون نوسان اجباری جریان پیرامون دو بدنه ی مبدل، به صورت سه بعدی، دو فازی و ناپایا و پس از بررسی استقلال از شبکه، طول میدان و گام زمانی، برای فرکانس و دامنههای نوسان مختلف، انجام گرفته است. مدل سازی جریان آشفته ی پیرامون بدنه های مبدل، به صورت میانگینگیری رینولدز معادلات ناویر استوکس و به روش دو معادل های SST انجام گرفته است. تاثیر دامنه و فرکانس نوسان بر ضرائب هیدرودینامیکی بدنه ها، دامنه پاسخ عملکردی، ساختار گرداب های، خطوط جریان و بردار سرعت جریان پیرامونی بدنه های مبدل، مورد بحث قرار گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج تجربی به دست آمده از آزمایش های انجام گرفته در پژوهشکده زیر دریا دانشگاه صنعتی اصفهان، اعتبار سنجی شده است. در ادامه جهت تعیین نیروی تحریک موج وارد بر بدنه های مبدل، به عنوان مجهول دیگر معادله ی حرکت مبدل، برخورد موج به بدنه های ساکن از روش دینامیک سیالات محاسباتی و با استفاده از نرم افزارهایANSYS FLUENT و ANSYS CFX، در دو فرکانس موج متفاوت برای بدنه های مبدل، بر مبنای تئوری موج ایری، شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی برخورد موج نیز با نتایج تجربی و تحلیلی مقایسه شده است. در انتها به عنوان کاربردی دیگر از دینامیک سیالات محاسباتی، با شبیه سازی آزمون زوال آزاد بدنه ی مغروق مبدل توسط ANSYS CFX، در سه دامنه ی اولیه ی متفاوت، فرکانس طبیعی و ضرائب هیدرودینامیکی بدنه ی مغروق در فرکانس طبیعی آن، تعیین گردیده است.