OWC-k szimulációjához szükséges hullámmedence CFD vizsgálata

The CFD analysis of watertank necessary for the simulation of OWCs

  • Kálmán KUSTÁNY
  • Josh JAVIDSON
  • Csaba HORVÁTH
Keywords: megújuló energia, hullámenergia átalakító, OWC, numerikus szimuláció, hullámmedence vizsgálat

Abstract

Numerous studies have dealt with the oscillating water column (OWC) lately, which is one of the most efficient wave energy converters. One of the most important tools in the development of the OWC technology is Computational Fluid Dynamics (CFD), due to the fact that, it allows for a quick change of geometric parameters and the cost-effective development process are possible with this tool. However, by using CFD, it is very important to find the balance between the accuracy and the computational cost. For this reason, in the research, a wave tank has been defined, and a convergence study has been carried out using commercial CFD software. Furthermore, we analysed various wave generation and absorption methods, as well as, the impact of numerical schemes on wave dissipation.

Kivonat

Az utóbbi időben számos kutatás foglalkozik az egyik leghatékonyabb hullámenergia átalakítóval, az oszcilláló-víz-oszlop készülékkel (Oscilating Water Column, továbbiakban OWC). Az OWC-k fejlesztésének egyik legfontosabb eszköze a numerikus áramlástan (CFD), melynek segítségével lehetőség van a geometriai paraméterek gyors változtatására és az eszközök költséghatékony vizsgálatára. A CFD alkalmazásakor nagyon fontos a pontosság és a számítási kapacitás egyensúlyának megtalálása. Ezért a kutatás során kereskedelmi CFD szoftver segítségével definiáltunk egy, az OWC-k átfogó vizsgálatához elengedhetetlen hullámmedencét, melyen konvergencia vizsgálatot végeztünk. Továbbá megvizsgáltuk a hullámkeltés- és elnyeletés lehetséges módjait, valamint különböző numerikus sémák disszipációra gyakorolt hatását.

 

References

WENDT, FABIAN ET AL. (2017) International Energy Agency Ocean Energy Systems Task 10 Wave Energy Converter Modeling Verification and Validation

C. WINDT, J. DAVIDSON, P. SCHMITT, J.V. RINGWOOD. (2019) On the Assessment of Numerical Wave Makers in CFD Simulations. Journal of Marine Science and Engieering, 2019, 7, 47.

Z.LIU, B.HYUN, J. JIN (2008) Numerical Analysis of Wave Field in OWC Chamber Using VOF Model. ISSN 1225-0767

I. LOPEZ, B. PEREIRAS, F. CASTRO, G. IGLESIAS (2014) Optimisation of turbine-induced damping for an OWC wave energy converter using a RANS–VOF numerical model Applied Energy 127, 105-114

Investigation of hydrodynamic performance of an OWC (oscillating water column) wave energy device using a fully nonlinear HOBEM (higher-order boundary element method). Energy 83, 177-188

Published
2020-04-16
How to Cite
[1]
KUSTÁNY, K., JAVIDSON, J. and HORVÁTH, C. 2020. OWC-k szimulációjához szükséges hullámmedence CFD vizsgálata. Nemzetközi Gépészeti Konferencia – OGÉT. 28, (Apr. 2020), 153-156.
Section
C. szekció - CAD/CAM/CAE és numerikus szimuláció