DOI QR코드

DOI QR Code

Study on the Motion of Floater Structure for Design of Wave Energy Generation in Ocean

해양 파력 발전 시스템 설계를 위한 부유체 거동에 관한 연구

  • ;
  • ;
  • 박영규 (부경대학교 대학원 메카트로닉스공학과) ;
  • 정호윤 (부경대학교 대학원 메카트로닉스공학과) ;
  • 최윤환 (부경대학교 BK21 스마트기계 사업팀) ;
  • 이연원 (부경대학교 기계자동차공학과)
  • Received : 2011.06.15
  • Accepted : 2011.07.05
  • Published : 2011.07.31

Abstract

In order to design a wave energy generate system, a 6-Degree of freedom motion analysis technique was applied to the three-Dimensional CFD analysis on two floating body and the behavior was interpreted according to the nature of the incoming wave. The waves are generated by the same type of wave in the model of tank using the piston type, but due to the shallow water that is generated from the bottom of the wave energy is attenuated by Ekman boundary layer. According to the wavelength of waves generated by the result of evaluating the behavior of floating body, it is concluded that 0.3m is the maximum amplitude of wavelength of 5m, and 0.15m is the minimum amplitude of wavelength of 1m. 1.06m is the maximum distance between the two floaters of wavelength of 6m.

해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 두 개의 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 수조모델내에서의 파의 생성형상을 현재 실험에서 가장 많이 사용되는 피스톤 형식의 조파기와 동일한 형태의 파를 생성하였으나 얕은 수심으로 인하여 바닥면에서 생성되는 에크만 경계층에 의해 파의 에너지가 감쇄되는 현상을 보였다. 생성된 파를 이용하여 파장에 따른 부유체의 거동을 계산한 결과 파장이 5m인 경우 부유체의 최대 진폭은 0.3m, 파장 1m인 경우 최소 진폭은 0.15m 그리고 파장 6m인 경우 부유체간 최대 거리는 1.06m로 계산되었다.

Keywords

References

  1. Richard Bound, Status and Research and Development Priorities, Wave and Marine Accessed Energy, UK Dept. of Trade and Industry(DTI), DTI Report # FES-R-132, AEAT Report # AEAT/ENV/1054, United Kingdom,2003.
  2. Antonio F.de O.Falcao, "Wave energy utilization: A review of the technologies," Renewable and Sustainable Energy Reviews vol. 14, no. 3, pp. 899-918, 2010. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.11.003
  3. A. Al-Habaibeh, D. Su, J. McCague and A. Knight, "An innovative approach for energy generation from waves", Energy Conversion and Management, vol. 51, no. 8, pp. 1664-1668,2010. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.11.041
  4. Igor Bulatov, Simon J Perry and Jiri J Klemes, "A new emerging energy technology - Pelamis-Demonstration of the assessment by EMINENT tool", Chemical Engineering Transactions, vol. 18, pp. 105-110, 2009.
  5. Robert G. Dean and Robert A. Dalrymple,Water Wave mechanics, for Engineers and Scientists, World Scientific, 1991.
  6. ANSYS CFX 13.0 Solver theory

Cited by

  1. Numerical Study on Energy Absorption of a Floater for Design of Wave Energy Convertor in Ocean vol.36, pp.5, 2012, https://doi.org/10.5916/jkosme.2012.36.5.635
  2. Study on Wave Energy Generation of Multi-Floating Bodies for Energy Absorption by CFD vol.17, pp.5, 2013, https://doi.org/10.9726/kspse.2013.17.5.038
  3. Performance Analysis of Floating Wave Energy Converter by Using CFD vol.27, pp.5, 2015, https://doi.org/10.13000/JFMSE.2015.27.5.1303
  4. 강원권 및 동남권 지역의 파력발전 잠재성 평가 vol.16, pp.4, 2013, https://doi.org/10.11108/kagis.2013.16.4.091