Thiết kế và chế tạo thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng gần bờ
Email tác giả liên hệ:
binhpc@hcmute.edu.vnDOI:
https://doi.org/10.54644/jte.2025.1879Từ khóa:
WEC gần bờ, Thuỷ động học, Mô hình hóa, Thiết kế, Hệ thí nghiệmTóm tắt
Bài báo này trình bày các tính toán, ý tưởng thiết kế và kết quả chế tạo thử nghiệm một thiết bị chuyển đổi và hấp thu năng lượng sóng gần bờ (Wave Energy Converter – WEC), giúp khai thác và chuyển hóa năng lượng cơ học của sóng biển thành năng lượng điện. Thiết bị được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong điều kiện sóng ven bờ, đồng thời có thể góp phần làm giảm năng lượng sóng tác động lên các tuyến đê, qua đó hỗ trợ hạn chế hiện tượng xói mòn. Trước tiên, nguyên lý hoạt động và các bộ phận của thiết bị WEC được trình bày một cách chi tiết. Nhằm đảm bảo độ chính xác và hiệu quả, các thông số thủy động lực học liên quan được tính toán thông qua phần mềm mô phỏng tương tác sóng ANSYS AQWA, dựa trên đặc điểm hình học và sơ đồ truyền động của tấm chắn sóng. Các kết quả thu được là cơ sở cho thiết kế hệ thống truyền động của thiết bị. Sau đó, mô hình thiết bị được gia công và lắp đặt để tiến hành thử nghiệm trong hồ tạo sóng. Kết quả từ thí nghiệm đã khẳng định thiết bị duy trì trạng thái vận hành ổn định và đạt được hiệu quả tốt trong quá trình chuyển đổi năng lượng với công suất đạt được 14W tại tải tiêu thụ tối ưu và hiệu suất chuyển đổi sắp xỉ 37.1%.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
N. T. Ngo, V. N. Do, T. P. Le, and T. B. Nguyen, “Nghiên cứu xác định năng lượng sóng biển khu vực Nam Trung Bộ,” Tạp chí Khí tượng Thủy văn, no. 722, pp. 58–67, 2021, doi: 10.36335/VNJHM.2021(722).58–67. DOI: https://doi.org/10.36335/VNJHM.2021(722).58-67
D. N. Quynh, “Đánh giá tiềm năng năng lượng biển Việt Nam,” Báo cáo tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2002–2003, Hà Nội, 2004.
A. F. de O. Falcão, “Wave energy utilization: A review of the technologies,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 14, no. 3, pp. 899–918, Apr. 2010, doi: 10.1016/j.rser.2009.11.003. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.11.003
Y. Zhang, Y. Zhao, W. Sun, and J. Li, “Ocean wave energy converters: Technical principle, device realization, and performance evaluation,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 141, p. 110764, May 2021, doi: 10.1016/j.rser.2021.110764. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.110764
M. M. Ahmad, A. Kumar, and M. S. Alam, “Harnessing of Wave Energy as Renewable Energy: An Overview,” Int. J. Innov. Sci. Res. Technol., vol. 4, no. 8, pp. 71–88, 2019. [Online]. Available: www.ijisrt.com
S. J. Kim, W. Koo, and M. J. Shin, “Numerical and experimental study on a hemispheric point-absorber-type wave energy converter with a hydraulic power take-off system,” Renew. Energy, vol. 135, pp. 1260–1269, May 2019, doi: 10.1016/j.renene.2018.09.097. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.09.097
N. T. K. Loan, P. T. Long, and L. M. Tien, “TIME Domain Modeling for a Floating-point Absorber Wave Energy Converter,” The Univ. Danang – J. Sci. Technol., vol. 19, no. 5, pp. 1–5, 2021.
P. C. Binh and K. K. Ahn, “Performance optimization of dielectric electro active polymers in wave energy converter application,” Int. J. Precis. Eng. Manuf., vol. 17, no. 9, pp. 1175–1185, Sep. 2016, doi: 10.1007/s12541-016-0141-6. DOI: https://doi.org/10.1007/s12541-016-0141-6
T. D. Dang, C. B. Phan, and K. K. Ahn, “Design and investigation of a novel point absorber on performance optimization mechanism for wave energy converter in heave mode,” Int. J. Precis. Eng. Manuf.-Green Technol., vol. 6, no. 3, pp. 477–488, Mar. 2019, doi: 10.1007/s40684-019-00065-w. DOI: https://doi.org/10.1007/s40684-019-00065-w
T. D. Dang, M. T. Nguyen, C. B. Phan, and K. K. Ahn, “Development of a wave energy converter with mechanical power take-off via supplementary inertia control,” Int. J. Precis. Eng. Manuf.-Green Technol., vol. 6, no. 3, pp. 497–509, Mar. 2019, doi: 10.1007/s40684-019-00098-1. DOI: https://doi.org/10.1007/s40684-019-00098-1
P. C. Binh et al., “Analysis, design and experiment investigation of a novel wave energy converter,” IET Gener. Transm. Distrib., vol. 10, no. 2, pp. 460–469, Feb. 2016, doi: 10.1049/iet-gtd.2015.0821. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-gtd.2015.0821
C. B. Phan, N. P. L. Nguyen, X. T. Ho, and T. S. Do, “Design and fabrication the control mechanism to improve the wave energy converter’s efficiency,” J. Tech. Educ. Sci., vol. 19, no. 05, Oct. 2024, doi: 10.54644/jte.2024.1616. DOI: https://doi.org/10.54644/jte.2024.1616
T. Q. Truong et al., “Nonlinear dynamic model for flapping-type tidal energy harvester,” J. Mar. Sci. Technol., vol. 19, no. 4, pp. 406–414, 2014. DOI: https://doi.org/10.1007/s00773-014-0281-2
P. E. Sitorus et al., “Design, implementation, and power estimation of a lab-scale flapping-type turbine,” J. Mar. Sci. Technol., vol. 21, no. 1, pp. 115–128, 2016. DOI: https://doi.org/10.1007/s00773-015-0336-z
P. E. Sitorus et al., “Progress on development of a lab-scale flapping-type tidal energy harvesting system,” in Proc. IEEE Conf. Clean Energy Technol. (CEAT), Langkawi, Malaysia, Nov. 2013, pp. 42–47. DOI: https://doi.org/10.1109/CEAT.2013.6775597
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Giấy phép
Bản quyền (c) 2025 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
