Regisztráció és bejelentkezés

Oszcilláló-víz-oszlop numerikus szimulációja

KIVONAT

Az utóbbi évtizedekben az energiamix összetétele átalakult, a megújuló energia iránt rohamosan nő az érdeklődés, amely új, lehetőségekben gazdag iparágak létrejöttét eredményezte. Az óceánokból kinyerhető energia is ide tartozik, mely többek között magába foglalja az ár-apály energiát, a hő különbségből nyerhető energiát, és – a mi szempontunkból a legfontosabbat – a hullámenergiát. Ez utóbbi remek lehetőséget biztosít a tengerparttal rendelkező országoknak, hogy kiegészítsék az energiamixet. A hullámenergia hasznosítására szolgáló készülékek közül az egyszerűségének és a megbízhatóságának köszönhetően az úgynevezett oszcilláló-víz-oszlop készülék (Oscilating Water Column, továbbiakban OWC) az egyik legtöbbet kutatott technológia.

A legfontosabb eszköze az OWC-k fejlesztésének és optimalizálásának a numerikus áramlástan (Computational Fluid Dynamics, továbbiakban CFD). A CFD szimulációk segítségével költséghatékonyan lehet különböző geometriákat vizsgálni és összehasonlítani, hiszen nem szükséges drága laboratóriumi modellek építése. A legnagyobb hátránya a CFD szimulációknak a pontosság és a szimuláció futási ideje (számítási igény) közti kapcsolat. A finomabb háló exponenciálisan növeli a számítási igényt, viszont a pontosság növekedése messze nem ilyen jelentős. Kijelenthető, hogy az egyik legfontosabb cél a szimulációs modell felállításánál, hogy az adott problémának megfelelően, a pontosság és a számítási igény közötti egyensúlyt megtaláljuk.

E dolgozat célja az OWC-k különböző hálózási megoldásainak összehasonlítása, kiemelve a hátrányosságaikat és a további fejlődési lehetőségeket. A numerikus szimulációk kereskedelmi CFD szoftverrel lettek elvégezve. A szimulációs projektünk célja az International Energy Agency's Ocean Energy Systems által meghirdetett "Task 10 - Wave Energy Converter (WEC) modelling verification and validation project” elnevezésű kutatásba való bekerülés. A projekt vizsgálja annak a lehetőségét, hogy bevonja azon szimulációkat, melyek az International Electrotechnical Commission (IEC) előírásainak fejlesztését támogatják. A kiírt OWC egy, a Korea Research Institute of Ship & Ocean Engineering (KRISO) által definiált és elvégzett modell kísérlet.

szerzők

  • Bozsó Endre
    Gépészmérnöki alapszak (BSc)
    alapképzés (BA/BSc)
  • Kustány Kálmán
    Gépészmérnöki alapszak (BSc)
    alapképzés (BA/BSc)

konzulensek

  • Dr. Horváth Csaba
    adjunktus, Áramlástan Tanszék
  • Dr. Davidson Josh
    Research Fellow, Áramlástan Tanszék