Методика визначення потужності морської хвильової електростанції з гнучким енергопоглинальним елементом

Abstract

Енергія морської хвилі, впливаючи на поверхню, яка розташована на еластичній площині, здатна виконувати механічну роботу з переміщення її у максимально можливе вертикальне положення, тобто виконувати роботу з піднімання тіла на інтервалі довжини хвилі. Під дією потенційної сили на поверхню проходить переміщення на висоту хвилі за половину періоду. У зв'язку з цим можна оцінити питому потужність хвилі, як енергію, яка здатна перемістити одиницю поверхні на висоту хвилі. Представлено результати розрахунку величини питомої потужності хвилі. Визначено, що потужність, яку створює поверхня енергопоглинального елементу на розрахунковому режимі, залежить від радіусу в кубі та від величини b/R в квадраті. При значенні b/R ≥0,5 потужність, яку створює поверхня енергопоглинального елементу на розрахунковому режимі, значно зменшується. Як приклад. на рис. 10 представлено розрахунок змінення потужності морської станції довжиною 9 м та R/b=2 при проектуванні її на хвилі з діапазоном змінення амплітуди до а=1,5 м. Представлено результати розрахунку розрахунок змінення потужності морської станції довжиною 9 м та R/b=2 при проектуванні її на хвилі з діапазоном змінення амплітуди до а=1,5 м.

Marine energy applied on flexible surface will apply mechanical force to move physical body in maximum length of wave amplitude. Thus that is possible to determine power density as a value of energy that is required to move a unit of surface to wave height. This specific design of marine energy converter can be used both on surface and submerged states and power output that is provided by energy converter can be calculated for any requested set up by following algorithm provided in article. Authors pointed out that power of water energy converter will be subjected by take-off element unit area to radius ratio and will drastically drop with b/R≥0.5. Article offers calculations and graphs for water energy converter with of 9m length and power take-off element unit area to radius ratio b/R=2 that are designed for wave amplitude of a=1,5m. Taking presented graphs for power output in mind, geometrical dimensions of energy converter can be calculated for specific wave amplitude

Энергия морской волны, воздействуя на поверхность, которая расположена на эластичной площади, способна выполнить механическую работу по перемещению ее в максимально возможное вертикальное положение, то есть выполнить работу по подъёму тела в интервале длины волны. Под действием потенциальной силы на поверхность происходит перемещение на высоту волны за половину периода. У связи с этим можно оценить удельную мощность волны, как энергию, которая способна переместить единицу поверхности на высоту волны. Определено, что мощность, которую создает поверхность энергопоглощающего элемента на расчетном режиме, зависит от радиуса в кубе и от величины b/R в квадрате. При значении b/R ≥0,5 мощность, которую создает поверхность энергопоглощающего элемента на расчетном режиме, значительно уменьшается. Представлено результаты расчета изменения мощности морской станции длиной 9 м и R/b=2 при проектировании ее на волны с диапазоном изменения амплитуды до а=1,5 м