Extracción de energía de las olas por un dispositivo de columna de agua oscilante sobre un fondo escalonado
Autores: Sahoo, Gagan; Behera, Harekrushna; Hsu, Tai-Wen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Extracción de energía de las olas por un dispositivo de columna de agua oscilante sobre un fondo escalonado
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Estudio
Extracción de energía de las olas
Columna de agua oscilante
Fondo de paso de poroso a rígido
Teoría linealizada de ondas de agua
Dispositivo OWC
Método de expansión de funciones propias
Método de elementos de contorno
Parámetros clave
Parámetro de efecto poroso
Ancho de cámara OWC
Altura de barrera
Oscilaciones de eficiencia
Características de resonancia
Cámara OWC más amplia
Patrones de eficiencia oscilatoria
ángulo de incidencia
Susceptancia
Conductancia
Brecha
Topografía compleja del fondo.
Licencia
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Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga la extracción de energía de las olas mediante un dispositivo de columna de agua oscilante (OWC) sobre un fondo escalonado de poroso a rígido utilizando la teoría linealizada de las olas de agua. La interacción entre las olas de agua y el dispositivo OWC se analiza resolviendo el problema de valor límite gobernante con el método de expansión de funciones propias (EEM) y el método de elementos de contorno (BEM). El estudio examina los efectos de los parámetros clave, incluido el parámetro de efecto poroso del fondo, el ancho de la cámara OWC y la altura de la barrera, en la eficiencia del dispositivo. Los resultados indican que el parámetro de efecto poroso influye significativamente en el rendimiento de OWC, afectando las características de resonancia y las oscilaciones de eficiencia. Una cámara OWC más ancha mejora los patrones de eficiencia oscilatoria, lo que lleva a múltiples picos de eficiencia completa y nula. La eficiencia se desplaza hacia números de onda más bajos con el aumento de la profundidad del escalón y la altura de la barrera, pero se vuelve independiente de estos parámetros a números de onda más altos. Además, el ángulo de incidencia juega un papel crucial, disminuyendo la eficiencia a ángulos más bajos y mostrando un comportamiento oscilatorio a ángulos más altos. Además, la susceptancia y conductancia siguen un patrón oscilatorio en relación con la separación entre el fondo poroso y la cámara OWC, así como el ancho de la cámara. El parámetro de efecto poroso modula fuertemente estas oscilaciones. Los hallazgos proporcionan nuevas perspectivas para mejorar la eficiencia de OWC con topografía de fondo compleja.
Descripción
Este estudio investiga la extracción de energía de las olas mediante un dispositivo de columna de agua oscilante (OWC) sobre un fondo escalonado de poroso a rígido utilizando la teoría linealizada de las olas de agua. La interacción entre las olas de agua y el dispositivo OWC se analiza resolviendo el problema de valor límite gobernante con el método de expansión de funciones propias (EEM) y el método de elementos de contorno (BEM). El estudio examina los efectos de los parámetros clave, incluido el parámetro de efecto poroso del fondo, el ancho de la cámara OWC y la altura de la barrera, en la eficiencia del dispositivo. Los resultados indican que el parámetro de efecto poroso influye significativamente en el rendimiento de OWC, afectando las características de resonancia y las oscilaciones de eficiencia. Una cámara OWC más ancha mejora los patrones de eficiencia oscilatoria, lo que lleva a múltiples picos de eficiencia completa y nula. La eficiencia se desplaza hacia números de onda más bajos con el aumento de la profundidad del escalón y la altura de la barrera, pero se vuelve independiente de estos parámetros a números de onda más altos. Además, el ángulo de incidencia juega un papel crucial, disminuyendo la eficiencia a ángulos más bajos y mostrando un comportamiento oscilatorio a ángulos más altos. Además, la susceptancia y conductancia siguen un patrón oscilatorio en relación con la separación entre el fondo poroso y la cámara OWC, así como el ancho de la cámara. El parámetro de efecto poroso modula fuertemente estas oscilaciones. Los hallazgos proporcionan nuevas perspectivas para mejorar la eficiencia de OWC con topografía de fondo compleja.