تخمین انرژی قابل استحصال از امواج با ایجاد جریان‌های شکافنده مصنوعی

نویسندگان

1 گروه علوم دریایی، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران

3 گروه علوم دریایی، دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

4 گروه صنایع دریایی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

doi
چکیده

امروزه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، ازجمله انرژی‌های اقیانوسی به یک ضرورت تبدیل شده است. امواج دریای خزر برای استخراج انرژی، توان قابل‌ملاحظه‌ای ندارند، اما اگر بتوان انرژی امواج را تجمیع نمود، انرژی قابل‌توجهی در ‌دسترس خواهد بود. با الگوگیری از یک پدیدۀ طبیعی به‌نام جریان شکافنده می‌توان به این هدف دست ‌یافت. پس با مدل‌سازی جریان‌های شکافنده و در‌نظرگرفتن متغیرهای ارتفاع شاخص موج، پریود موج، شیب بستر، ارتفاع کانال جریان شکافنده، فاصله کانال تا ساحل و فاصله بین کانال‌ها به محاسبه میزان توان قابل استحصال با استفاده از نرم‌افزارهای مایک و متلب پرداخته می‌شود. در این تحقیق، ابتدا با نرم‌افزار متلب کانال شبیه‌سازی شد، سپس با استفاده از نرم‌افزار مایک مش‌بندی و توپوگرافی پیاده‌سازی‌ شد. نتایج شامل سرعت آب در 36 نقطه بین کانال در عمق‌های مختلف استخراج شد و درنهایت با استفاده از محاسبات نرم‌افزار متلب دبی و توان حاصل از کانال شبیه‌سازی‌شده، محاسبه شد. نتایج نشان‌دهندۀ آن است که بهترین حالت، ارتفاع شاخص موج 1/5متر، پریود 5 ثانیه، شیب بستر 7/5%، ارتفاع کانال 4/95 متر، فاصله کانال تا ساحل، 75 متر و فاصله کانال‌های جریان شکافنده 10 متر است که با مشخصات امواج برخی نقاط سواحل مازندران مطابقت دارد و توانی حدود 30 کیلووات از آن قابل استحصال است. این حالت از بین 23 حالت بررسی‌شده به دست آمده است. مهم‌ترین پارامترهایی که بیشترین تغییر را در استخراج توان ایجاد می‌کنند، ارتفاع شاخص موج و ارتفاع کانال هستند. در حالت‌های بررسی‌شده، توان تقریباً از صفر تا 29/2 کیلووات تغییر می‌کند و برای تنها چهار حالت توان بالاتر از 17 کیلووات بوده و قابل بررسی است.