Numerical evaluation of a two-body point absorber wave energy converter with a tuned inerter
Numerical evaluation of a two-body point absorber wave energy converter with a tuned inerter
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带有调谐惯性器的两体点吸收波能转换器的数值评估
DOI：
10.1016/j.renene.2021.02.021
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
8.7
通讯作者：
Sugiura Keita
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Asai Takehiko;Sugiura Keita
为了以简单的机构增加海洋中浮标振动的能量捕获量，本文提出了一种带有调谐惯性器的两体点吸收式波能转换器。调谐惯性机构由一个弹簧、一个线性阻尼元件和一个称为惯性器的部件组成。该机构最初是在土木工程领域作为一种结构控制装置提出的，它可以利用惯性部件的共振效应有效地吸收振动结构的能量。除了将发电机用作线性阻尼元件的这种机制之外，基于文献中提出的算法来控制用于动力输出系统的发电机的电流，以实现发电能力的进一步提高。在这项研究中，一个详细的分析模型，建议WEC的介绍和开发。利用WAMIT软件进行数值模拟研究，结果表明，在峰值周期为6 s、有效波高为1 m的JONSWAP谱中，采用该机制的电流控制WEC比传统WEC提高了88%。
To increase the amount of energy captured from a vibrating buoy in the ocean with a simple mechanism, this paper proposes a two-body point absorber wave energy converter (WEC) with a tuned inerter. The tuned inerter mechanism consists of a spring, a linear damping element, and a component called inerter. This mechanism was originally proposed in the field of civil engineering as a structural control device which can absorb energy from vibrating structures effectively by taking advantage of the resonance effect of the inerter part. In addition to this mechanism where a generator is used as the linear damping element, the current of the generator for the power take-off system is controlled based on the algorithms proposed in literature to achieve further improvement of the power generation capability. In this research, a detailed analytical model of the proposed WEC is introduced and developed. Then the power generation performances of full-scale WEC models are assessed through numerical simulation studies using WAMIT software and it is shown that the current-controlled WEC with the proposed mechanism achieves an 88% increase compared to the conventional one for the JONSWAP spectrum with 6 s peak period and 1 m significant wave height.
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