[논문]VOF 기반의 수치조파수조를 이용한 OWC 통합시스템 성능연구에 대한 고찰

류진; 김길원; 현범수; 홍기용

doi:10.7846/jkosmee.2012.15.2.111

초록
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진동수주형 파력발전장치는 가장 널리 사용되는 파력에너지 변환장치이다. 시스템의 작동성능은 1차 변환장치인 공기실 성능과 2차 변환장치인 터빈의 성능에 지배적인 영향을 받는다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 터빈의 영향을 시스템에 적용하기 위하여 오리피스 모델을 채택하여 성능을 검증하였고 공기실 성능예측을 위하여 VOF 기반의 수치조파수조가 사용되었다. 터빈의 영향을 고려했을 때, 공기실 내부에서 일어나는 공기와 물의 복잡한 상호작용을 수치적인 방법을 이용하여 예측하였다. 입사파 조건 및 다양한 공기실 형상이 시스템 성능에 미치는 영향에 대하여 고찰하였고, 터빈의 영향을 고려한 공기실 내의 수면, 압력, 유량의 변화를 실험적 및 수치적으로 고찰하여 비교분석을 수행하였다.

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Oscillating water column is the most widely used ocean energy converting systems all over the world. The operating performance is influenced by the efficiencies of the two converting stages in the OWC chamber-turbine integrated system. In order to consider the effects of the turbine, the orifice mod...

Oscillating water column is the most widely used ocean energy converting systems all over the world. The operating performance is influenced by the efficiencies of the two converting stages in the OWC chamber-turbine integrated system. In order to consider the effects of the turbine, the orifice model are carried out. The VOF based Numerical Wave Tank (NWT) is utilized to simulate the water column oscillation inside the chamber and the results are compared with corresponding experimental data. This paper reviews the state of the art in interaction among wave elevation inside the chamber and air flow rate in the duct, which are considered the turbine effects. Effects of incident wave conditions and several shape parameters on the operating performance of OWC chamber are investigated numerically. The effects of the impulse turbine on the integrated system and interaction among the wave elevation, pressure and air flow velocities variations are investigated.

주제어

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문제 정의

The objective of this paper is to show art of stage of integrated OWC system, which is considered the turbine effects. The numerical wave tank based on VOF model has been employed to study the operating performance of OWC chamber.
The operating performance of the integrated OWC wave energy convertor system with the pressure drop induced by the air turbines are investigated in this paper.

가설 설정

In this study, the fluids are incompressible and immiscible. At the interface of two fluids, we assume that no phase transition and no slip between fluids.

제안 방법

In order to embed the orifice modules into the 3D numerical wave tank to investigate the integrated OWC system, it is necessary to validate the accuracy of orifice modules using the above corresponding experimental data.
In order to show the predicting accuracy of the present numerical model, the time histories of wave elevation, air pressure variation and air flow velocity in the duct are compared between the numerical simulation and the results derived from the wave basin experiments carried out in MOERI, KORDI. It is hoped to find out more physics in the wave energy conversion of the integrated OWC system through the comparisons.
The experimental studies are performed at MOERI, KORDI using wave simulator test rig. The test-turbines and orifice devices are all placed at the center of the test section, as shown in Fig.

대상 데이터

The pressure distributions in the wave simulator test rig are measured by the pressure transducers installed along the flow path of the air flow. Eight sets of transducers are employed in the experiments including a set of two transducers to measure the pressure drop directly at the two sides of the turbine and orifice device. More description about experimental set-up and dimension of facilities are presented in Liu et al.
The prototype wave simulator model (WSM), which has the same configuration and shape parameters, is set up to finish all the numerical simulation. The WSM consists of the piston plate, air chamber and test section.

이론/모형

The computational oscillating amplitudes of the water column in the chamber with respect to incident wave periods for Case 1 and Case 2 are calculated. The experimental data are carried out in KORDI which was performed with 1/23 scale ratio of the chamber model. The relative wave amplitude variation against the dimensionless number, wave length ratio λ/l_f is shown in Fig.

후속연구

In order to show the predicting accuracy of the present numerical model, the time histories of wave elevation, air pressure variation and air flow velocity in the duct are compared between the numerical simulation and the results derived from the wave basin experiments carried out in MOERI, KORDI. It is hoped to find out more physics in the wave energy conversion of the integrated OWC system through the comparisons.

참고문헌 (9)

Hong, K.Y., Shin, S.H., Hong, D.C., Choi, H.S. and Hong, S.W., 2007, "Effects of Shape Parameters of OWC Chamber in Wave Energy Absorption", Proc. 17th Int. Offshore and Polar Eng Conf, Lisbon, Portugal, ISOPE, Vol 1, 428-433.
Jayashankar, V., Anand, S. and Geetha, T., 2009, "A Twin Unidirectional Impulse Turbine Topology for OWC Based Wave Energy Plants", Renewable Energy, Vol 34, 692-698.

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Liu, Z., Hyun, B.S., Shi, H. D. and Hong, K. Y., 2010, "Practical Simulation of Oscillating Water Column Chamber for Wave Energy Conversion", International Journal of Green Energy, 7, 337-346.

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Liu, Z., Hyun, B.S., Hong, K.Y., Lee, Y. Y. and Jin, J. Y., 2010, "A Study on Integrated OWC System within Turbine Effects", Journal of Ocean Engineering and Technology, Vol 24, No 2, 1-9.

원문보기 상세보기
Marjani A., Castro Ruiz F., Rodriguez M.A. and Parra Santos M.T., 2008, "Numerical Modelling in Wave Energy Conversion Systems", Energy, Vol 33, 1246-1253.

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Setoguchi, T., Santhakumar, S. and Maeda, H., 2001, "A Review of Impulse Turbines for Wave Energy Conversion, Renewable Energy", Vol 23, 261-292.

상세보기
Takao, M., Setoguchi T. Kinoue, Y. and Kaneko K., 2007, "Wells Turbine with End Plates for Wave Energy Conversion", Ocean Engineering, Vol 34, 1790-1795.

상세보기
Thakker, A. and Abdulhadi, R., 2008, "The Performance of Wells Turbine Under Bi-directional Airflow", Renewable Energy, Vol 33, 2467-2474.

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Wang, D.J. and Mahmoud, K., 2002, "Analysis of Shoreline OWC Type Wave Energy Converters", Journal of Hydrodynamics, Ser. B, Vol 1, 8-15.

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