بررسی عددی عملکرد دستگاه ستون نوسان‏گر آب (OWC) تحت امواج موجود در سواحل جنوبی ایران

Abstract

در این تحقیق روش حجم محدود برای شبیه‏سازی عددی دستگاه ستون نوسان‏گر آب به کار گرفته شده است. برای این منظور از دینامیک سیالات محاسباتی بر پایه معادلات ناویر استوکس استفاده شد. دستگاه ستون نوسان‏گر آب استوانه ای مورد استفاده قرار گرفت و این نوع دستگاه دارای قابلیت تقارنی در برخورد با امواج می‏باشد. بررسی‏ها در دو بخش انجام گرفته‏اند. در بخش اول، از مقایسه بین مقادیر آزمایشگاهی و عددی با امواج شبیه‏سازی شده، مطابقت مناسبی حاصل شد. در بخش دوم از تحقیق، به بررسی میزان اثر ابعاد و هندسه دستگاه، مشخصات امواج مختلف موجود در سواحل جنوبی ایران و عمق‏های مختلف استغراق به منظور یافتن بهترین عملکرد دستگاه پرداخته شد. نتایج نشان داد که تغییر در مشخصات امواج و میزان عمق استغراق دستگاه ستون نوسان‏گر آب، دارای اثرات ناچیزی بر روی عملکرد دستگاه می‏باشد. در واقع برای یک دستگاه با قطر ثابت، تغییر در دامنه موج و دوره تناوب، در حدود 94/2 درصد تغییر در عملکرد دستگاه داشته است. همچنین در مطالعه قطر دستگاه مشخص شد که ابعاد و هندسه بیشترین تاثیر را بر عملکرد آن دارد به گونه‏ای که با افزایش دو و چهار برابری در قطر دستگاه، عملکرد آن به ترتیب 54/2 و 27/10 برابر می‏شود.