عنوان

بررسی انرژی حاصل از گردابه ها و مقایسه با دیگر انرژی های تجدید پذیر اقیانوسی

Number

‭۳۰۸۳پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی انرژی حاصل از گردابه ها و مقایسه با دیگر انرژی های تجدید پذیر اقیانوسی

First Statement of Responsibility

/حمید آریون فرد

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز: دانشگاه تبریز

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۸۵‬ص‬

Text of Note

چاپی

Text of Note

واژه نامه بصورت زیرنویس

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

عمران-سازه های دریایی

Date of degree

‮‭۱۳۹۰/۱۱/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز: دانشگاه تبریز

Text of Note

استحصال انرژی ایجاد شده بر اثر ارتعاش ناشی از گردابه ها ‮‭((vortex induced vibrations for energy converte‬ یا به طور مختصر ‮‭VIVEC‬ روشی نوین برای تولید انرژی پاک از جریان سیالات است .در این روش عبور جریان از اطراف یک استوانه باعث ایجاد ارتعاش شده و نیروی مورد نیاز برای حرکت دادن یک مولد الکتریکی را فراهم می‌آورد .به دلیل محدود بودن انرژی، تأمین انرژی از راه های مختلف همیشه مورد نظر بوده است .در این میان اقیانوس‌صها، رودخانه‌صها، وزش باد و بطور کلی جریان سیال به دلیل چرخه دائمی و حمل انرژی فراوان در غالب امواج دریا، تغیرات جزر و مدی، جریان رودخانه ها و ...همواره مورد توجه بوده است .یکی از انرژی‌هایی که بر اثر عبور سیال از اطراف یک مانع ایجاد می‌شود، انرژی حاصل از ارتعاش مانع بر اثر بروز پدیده ‮‭Vortex shedding‬ است .در صورت بروز جریان‌های شدید پدیده ‮‭Vortex shedding‬ می‌تواند انرژی بسیار زیادی تولید کند که این انرژی بر اثر بروز پدیده تشدید بسیار بیشتر از انرژی خود سیال در حرکت است .برای مثال می‌توان از تخریب پل ‮‭Tacoma Narrows‬ در سال ‮‭۱۹۴۰‬ بر اثر ایجاد ‮‭Vortex shedding‬ بر روی کابل‌های پل نام برد .به واسطه خسارات وارد شده توسط ‮‭Vortex shedding‬ به سازه های در معرض جریان، مهندسان و محققان همیشه در تلاش بوده‌اند تا اثر این پدیده بر روی سازه را کم‌تر کنند، اما اخیرا روش‌های نوینی برای مهار این انرژی و تبدیل آن به انرژی الکتریکی ابداع شده است .در این روش از ارتعاش ایجاد شده توسط ‮‭Vortex shedding‬ برای حرکت دادن یک مولد جریان الکتریکی استفاده می‌شود .به این ترتیب مقدار توان ایجاد شده توسط مولد مستقیما به سرعت، مقدار جابجایی و فرکانس استوانه در حال ارتعاش بستگی دارد .با توجه به رابطه مستقیم دامنه و فرکانس ارتعاش، با مقدار برق تولید شده، تشدید در اینجا پدیده ای مطلوب تلقی می‌شود لذا در این تحقیق هدف دستیابی به ماکزیمم دامنه و فرکانس خواهد بود .مهم‌ترین عوامل در کنترل دامنه و فرکانس ضریب جرم‮‭=mosc/md ) * (m‬و میرایی هستند .در این رابطه ‮‭mosc‬ برابر با جرم استوانه در حال ارتعاش و ‮‭md‬ جرم آب جابجا شده توسط استوانه است .در مطالعات انجام شده ترکیب این دو عامل به صورت‮‭CA) +*(m‬در نظر گرفته شده .در این رابطه ‮‭CA‬ جرم افزوده است .در مقادیر‮‭CA) +* (m‬بالا فرکانس نوسان استوانه از فرکانس ریزش گردابه ها تبعیت می‌کند و با بالا رفتن سرعت جریان فرکانس نوسان روی فرکانس ریزش گردابه قفل می‌شود .اما در مقادیر‮‭CA) +* (m‬کمتر استوانه با فرکانس‌های شدیدتری لرزش می‌کند و محدوده قفل شدگی افزایش پیدا می‌کند .مسئله مهم دیگر دامنه نوسان است که تأثیر زیادی بر روی انرژی تولید شده دارد .برای افزایش انرژی مورد نیاز باید مقدار میرایی سیستم افزایش یابد، افزایش میرایی باعث کم شدن دامنه و حتی از بین رفتن کامل ارتعاش می‌شود .برای جبران این امر می‌توان‮‭m‬ * را کاهش داد زیرا دامنه با توجه به کم شدن‮‭m‬ * افزایش شدیدی از خود نشان می‌دهد .عوامل موثر بر تشدید را به صورت خلاصه عبارت اند از‮‭۱‬ -ضریب جرم استوانه‮‭۲* m‬ضریب میرایی سیستم‮‭۳‬ -ابعاد و شکل استوانه

Text of Note

freedom pivoted cylinder enabling vibrations as a pendulum. Amplitude and frequency of vibration, output voltage and harnessed power were measured in each run. The main goal is to design an efficient apparatus for harnessing more energy from VIVUniversity of Tabriz-of-degree-damping ratio below critical mass ratio. The apparatus is one- is impossible for this device because buoyancy force would be in direction of vortex shedding force and it may suppress the whole vibration. In this study vertical cylinder is used for studying the effect of much lower mass*Damping coefficient Dimensions and aspect ratio of cylinderRoughness of cylinder surfaceRecently invented device called VIVACE has designed by M.Berenitsas and K.Raghavan consists of a horizontal rigid circular cylinder mounted on elastic springs and connected to a Power Take off. Using buoyancy force for decreasing m* and Reynolds number. The most significant parameters in VIV phenomena are:Mass ratio M*in range opens up. High damping is mandatory for energy extraction because the generated power is maximized by adding damping to the system in the form of electrical resistance. Too much damping reduces the amplitude and may suppress VIV.However Increase in damping can be counteracted by decreasing the mass ratio m-in for a high mass ratio system is reached when the vortex formation frequency is close enough to the bodys natural frequency. But For low mass ratio, the body oscillates at a distinctly higher frequency and lock-CA) is the main factor in VIV. Lock+*) and damping ().recent studies shows that the combination of these two factors in form of (m*in. the order of this energy is very high due to resonance phenomena and normally cause tremendous damage to aero, civil, mechanical, marine, offshore, and nuclear engineering structures. Engineers have been trying to spoil vortex shedding and suppress VIV to prevent damage to equipment and structures. Further, Von Karman at Cal Tech proved that the Tacoma Narrows bridge collapse in 1940 was due toVIV. New inventions like VIVACE has designed recently to harness this energy. Generated electricity in this method is highly dependent on oscillator motion parameters like frequency of vibration and its amplitude. Hence the main aim of this study is to maximizing the amplitude and frequency of oscillation The most significant factors for controlling frequency and amplitude are mass ratio (m-Abstract:Harnessing vortex induced vibration energy is a novel way to generate green energy from fluid flow. In this method vibration caused by vortex shedding would use to move a generator. As a matter of fact energy is limited and generating clean energy needs to find new energies and new ways to convert these kinds of energy. Ocean energy in the form of waves, currents, tides, and thermal and salinity gradients can provide an abundant supply of clean and renewable energy. Vortex shedding occurs due to nonlinear resonance of cylinders (or spheres) through vortex shedding lock

Vortex induced vibration

VIV

آریون فرد، حمید

لطف اللهی یقینی،محمد علی، استاد راهنما

امین فر، محمدحسین، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی