利用水力发电水电柱振荡系统的优化设计,以增加沿海社区可再生能源供应的潜力

L. Afifah, Isna Safira
{"title":"利用水力发电水电柱振荡系统的优化设计,以增加沿海社区可再生能源供应的潜力","authors":"L. Afifah, Isna Safira","doi":"10.30588/JO.V4I2.831","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Laut Indonesia menyimpan potensi energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti energi fosil dalam memenuhi kebutuhan listrik. Pemanfaatan energi mekanik dari gelombang laut menjadi energi listrik dilakukan menggunakan teknologi Oscillating Water Column dan pengaplikasian turbin Wells. Penelitian dengan studi literatur ini, bertujuan untuk meningkatkan efisiensi turbin Wells dengan menentukan geometri, jumlah sudu, modifikasi panjang chord dan penggunaan pagar stall pada sudu. Pemilihan geometri dan jumlah sudu dilakukan menggunakan foil NACA 0010, 0015, 0020, dan 0025 dengan variasi jumlah sudu 6 dan 8. Tekanan dan kecepatan aliran udara diperoleh menggunakan software flow 3d sedangkan gaya angkat pada sudu turbin dianalisis dengan software Ansys CFX 14. Penambahan pagar pada sudu bertujuan untuk menunda stall dan memperluas rentang operasi. Dimensi pagar ditentukan menggunakan teknik optimasi surrogate-based.  Modifikasi pagar sudu NACA 0015 dan panjang chord menggunakan software CFD ANSYS CFX 16.1 untuk membandingkan efisiensi, torsi, dan koefisien input pada laju aliran berbeda antara turbin referensi dan modifikasi. Berdasarkan hasil modifikasi geometri dan jumlah sudu, foil NACA 0025 dengan 8 sudu menghasilkan nilai paling optimum untuk daya sebesar 3,64 kW dan efisiensi sebesar 64%. Pada penambahan pagar di sudu NACA 0015, peningkatan rentang operasi turbin berpagar dibanding turbin referensi sebesar 16,6%. Pada modifikasi panjang chord, perbandingan desain rekomendasi dan konvensional menunjukkan penurunan rata-rata entropi hasil sebesar 26,02% di seluruh rentang operasi sehingga mendukung keunggulan desain baru. Pemilihan profil, geometri, dan jumlah sudu turbin Wells yang sesuai serta pengaplikasian pagar stall dapat meningkatkan efisiensi turbin dalam menghasilkan daya optimal untuk dikonversi oleh generator menjadi energi listrik.","PeriodicalId":328838,"journal":{"name":"Jurnal Offshore: Oil, Production Facilities and Renewable Energy","volume":"252 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2020-12-28","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Optimalisasi Desain Turbin Wells pada Sistem Osilasi Kolom Air Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Sebagai Upaya Meningkatkan Potensi Supply Energi Terbarukan pada Masyarakat Pesisir\",\"authors\":\"L. Afifah, Isna Safira\",\"doi\":\"10.30588/JO.V4I2.831\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Laut Indonesia menyimpan potensi energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti energi fosil dalam memenuhi kebutuhan listrik. Pemanfaatan energi mekanik dari gelombang laut menjadi energi listrik dilakukan menggunakan teknologi Oscillating Water Column dan pengaplikasian turbin Wells. Penelitian dengan studi literatur ini, bertujuan untuk meningkatkan efisiensi turbin Wells dengan menentukan geometri, jumlah sudu, modifikasi panjang chord dan penggunaan pagar stall pada sudu. Pemilihan geometri dan jumlah sudu dilakukan menggunakan foil NACA 0010, 0015, 0020, dan 0025 dengan variasi jumlah sudu 6 dan 8. Tekanan dan kecepatan aliran udara diperoleh menggunakan software flow 3d sedangkan gaya angkat pada sudu turbin dianalisis dengan software Ansys CFX 14. Penambahan pagar pada sudu bertujuan untuk menunda stall dan memperluas rentang operasi. Dimensi pagar ditentukan menggunakan teknik optimasi surrogate-based.  Modifikasi pagar sudu NACA 0015 dan panjang chord menggunakan software CFD ANSYS CFX 16.1 untuk membandingkan efisiensi, torsi, dan koefisien input pada laju aliran berbeda antara turbin referensi dan modifikasi. Berdasarkan hasil modifikasi geometri dan jumlah sudu, foil NACA 0025 dengan 8 sudu menghasilkan nilai paling optimum untuk daya sebesar 3,64 kW dan efisiensi sebesar 64%. Pada penambahan pagar di sudu NACA 0015, peningkatan rentang operasi turbin berpagar dibanding turbin referensi sebesar 16,6%. Pada modifikasi panjang chord, perbandingan desain rekomendasi dan konvensional menunjukkan penurunan rata-rata entropi hasil sebesar 26,02% di seluruh rentang operasi sehingga mendukung keunggulan desain baru. Pemilihan profil, geometri, dan jumlah sudu turbin Wells yang sesuai serta pengaplikasian pagar stall dapat meningkatkan efisiensi turbin dalam menghasilkan daya optimal untuk dikonversi oleh generator menjadi energi listrik.\",\"PeriodicalId\":328838,\"journal\":{\"name\":\"Jurnal Offshore: Oil, Production Facilities and Renewable Energy\",\"volume\":\"252 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2020-12-28\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Jurnal Offshore: Oil, Production Facilities and Renewable Energy\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.30588/JO.V4I2.831\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Offshore: Oil, Production Facilities and Renewable Energy","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.30588/JO.V4I2.831","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

印度尼西亚海洋储存可再生能源的潜力,可作为化石能源的替代品,以满足电力的需求。从海浪到电能的机械能源利用利用水体滑坡和油井涡轮机的应用技术进行。这项研究的目的是通过确定几何、sudu的数量、长和弦的修改和sudu上的固定器的使用来提高威尔斯涡轮机的效率。选择几何和sudu的方法是使用foil NACA 0010 0015 0020和0025,以sudu 6和8的变数进行选择。利用3d flow软件获得的气压和气流速度,而涡轮sudu上的升力被Ansys cfx14软件分析。在sudu上添加栅栏的目的是延迟稳定和扩大操作范围。用surrogath -based优化技术确定栅栏的尺寸。sudu NACA 0015和长束修改使用CFD ANSYS cfx16.1软件比较参考涡轮不同流量的输入效率、扭矩和系数。根据几何形状和sudu数量的修正,8个sudu的foil NACA 0025为功率3.64 kW和效率64%创造了最理想的值。在sudu NACA 0015的栅栏增加器中,带有栅栏的涡轮范围增加了166%。在长和弦修正中,建议和传统的设计比较显示,整个操作范围内结果的平均熵下降了2602%,从而促进了新设计的优势。选择适当的配置、几何和电网供应以及安装围栏的使用,可以提高涡轮的效率,产生发电机将其转化为电能。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Optimalisasi Desain Turbin Wells pada Sistem Osilasi Kolom Air Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Sebagai Upaya Meningkatkan Potensi Supply Energi Terbarukan pada Masyarakat Pesisir
Laut Indonesia menyimpan potensi energi terbarukan yang dapat dimanfaatkan sebagai pengganti energi fosil dalam memenuhi kebutuhan listrik. Pemanfaatan energi mekanik dari gelombang laut menjadi energi listrik dilakukan menggunakan teknologi Oscillating Water Column dan pengaplikasian turbin Wells. Penelitian dengan studi literatur ini, bertujuan untuk meningkatkan efisiensi turbin Wells dengan menentukan geometri, jumlah sudu, modifikasi panjang chord dan penggunaan pagar stall pada sudu. Pemilihan geometri dan jumlah sudu dilakukan menggunakan foil NACA 0010, 0015, 0020, dan 0025 dengan variasi jumlah sudu 6 dan 8. Tekanan dan kecepatan aliran udara diperoleh menggunakan software flow 3d sedangkan gaya angkat pada sudu turbin dianalisis dengan software Ansys CFX 14. Penambahan pagar pada sudu bertujuan untuk menunda stall dan memperluas rentang operasi. Dimensi pagar ditentukan menggunakan teknik optimasi surrogate-based.  Modifikasi pagar sudu NACA 0015 dan panjang chord menggunakan software CFD ANSYS CFX 16.1 untuk membandingkan efisiensi, torsi, dan koefisien input pada laju aliran berbeda antara turbin referensi dan modifikasi. Berdasarkan hasil modifikasi geometri dan jumlah sudu, foil NACA 0025 dengan 8 sudu menghasilkan nilai paling optimum untuk daya sebesar 3,64 kW dan efisiensi sebesar 64%. Pada penambahan pagar di sudu NACA 0015, peningkatan rentang operasi turbin berpagar dibanding turbin referensi sebesar 16,6%. Pada modifikasi panjang chord, perbandingan desain rekomendasi dan konvensional menunjukkan penurunan rata-rata entropi hasil sebesar 26,02% di seluruh rentang operasi sehingga mendukung keunggulan desain baru. Pemilihan profil, geometri, dan jumlah sudu turbin Wells yang sesuai serta pengaplikasian pagar stall dapat meningkatkan efisiensi turbin dalam menghasilkan daya optimal untuk dikonversi oleh generator menjadi energi listrik.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信