Розрахунок подовження енергопоглинального елемента морської хвильової електростанції при трансформації спіралі у площину

Abstract

Використання енергії морських хвиль на «глибокій воді» є вкрай необхідним, а наукові розробки для створення хвильових електростанцій — актуальним. Унікальність створеної установки в тому, що вона здатна ефективно працювати при будь-якому коливанні морської поверхні за рахунок саморегулювання форми енергопоглинального елемента під впливом хвиль і занурення станції на необхідну глибину відповідно до погодних умов на поверхні. Проблема руйнівного впливу хвиль в період різкого змінення сили вітру і, відповідно, амплітуди коливань поверхні моря, вирішено шляхом підтоплення станції на глибину, де коливання хвиль відповідають розрахунковим значенням, без зміни режиму роботи самої станції. При цьому споживачі стабільно отримують заявлену кількість електроенергії за любих погодних умов. Існує проблема з визначенням довжини енергопоглинального елемента, оскільки при заданих габаритних параметрах хвильової електростанції, його форма трансформується від спіралі на розрахунковому режимі до гофрованої поверхні з переходом у форму стрічки при незбуреному стані поверхні моря. При цьому довжина енергопоглинального елемента збільшується. Уперше визначено довжину енергопоглинального елемента хвильової електростанції при зміни збурення поверхні та розроблено методику розрахунку залежно від умов експлуатації станції. Виявлено змінення подовження зовнішньої сторони стрічки без перевороту та площ проекцій енергопоглинального елемента на поверхні прямокутної системи координат.

Use of sea wave’s energy is extremely necessary. Scientific development for the creation of wave energy stations is extraordinarily actual. Wave energy station is able effectively to work at any size of waves because the form of energetically absorbing element is self-regulated under the action of waves. Problem of destructive influence of waves during sharp change of force of a wind and as a consequence of amplitude of fluctuations of a surface of the sea, it is solved by flooding is a energetically absorbing element and a platform of station on depth, where fluctuations of waves correspond to calculation values, without change of an operating mode of the station. Thus consumers stably receive the declared quantity of the electric power. In an article for the first time calculations of power take-off element length dependencies of wavelength during WEC submersion and algorithms of such calculations are presented. Changes of length in power take-off element on the working surface are in belt form are accounted for.

Использование энергии морских волн на «глубокой воде» является крайне необходимым, а научные разработки по созданию волновых электростанций — актуальными. Уникальность созданной установки состоит в том, что она способна эффективно работать при любом колебании морской поверхности за счет саморегулирования формы энергопоглощающего элемента под воздействием волн и погружения станции на необходимую глубину в соответствии с погодными условиями на поверхности. Проблема разрушительного воздействия волн в период резкого изменения силы ветра и, соответственно, амплитуды колебаний поверхности моря, решена путем подтопления энергопоглощающего элемента и платформы станции на глубину, где колебания волн соответствуют расчетным значениям, без изменения режима работы самой станции. При этом потребители стабильно получают заявленное количество электроэнергии при любых погодных условиях. Существует проблема с определением длины энергопоглощающего элемента, так как при заданных габаритных параметрах волновой электростанции, его форма трансформируется от спирали на расчетном режиме до гофрированной поверхности з переходом у форму ленты при невозбужденном состоянии поверхности моря. При этом длина энергопоглощающего элемента увеличивается. Впервые определено длину энергопоглощающего элемента волновой электростанции при изменении возбужденности поверхности моря и создана методика расчета в зависимости от условий эксплуатации станции. Выявлено изменение удлинения внешней стороны ленты без переворота та площади проекций энергопоглощающего элемента на поверхности прямоугольной системы координат.