Prediction of Wave Energy Absorption Efficiency and Wave Loads of a Three-Dimensional Bottom-Mounted OWC Wave Power Device

착저식 OWC 파력발전장치의 파에너지 흡수효율 및 파랑하중 계산

  • Hong, Do-Chun (Center for Advanced Transportation Vehicles, Chungnam National University) ;
  • Hong, Key-Yong (Maritime & Ocean Engineering Research Institute, KORDI)
  • 홍도천 (충남대학교 첨단수송체연구소) ;
  • 홍기용 (한국해양연구원 해양시스템안전연구소)
  • Received : 2009.11.13
  • Accepted : 2010.02.17
  • Published : 2010.02.25

Abstract

The wave energy absorption efficiency and the first-order and the time-mean second-order wave loads of a three-dimensional bottom-mounted oscillating water column (OWC) chamber structure are studied. The potential problem is solved by making use of a hybrid Green integral equation associated with the finite-waterdepth free-surface Green function outside a twin chamber and the Rankine Green function inside taking account of the fluctuating air pressure inside the chamber. Numerical results of the primary wave energy converting efficiency and the oscillating and steady wave loads of a three-dimensional bottom-mounted OWC pilot plant have been presented.

근해에 설치되는 3차원 착저식 OWC 파력발전 챔버 구조물의 파 에너지 흡수효율과 구조물에 작용하는 1차 및 시간 평균 2차 파랑하중의 해석기법을 보였다. 쌍동형 OWC챔버 내부의 변동압력을 각 챔버의 내부 자유표면 경계조건에 도입하였으며 챔버 내부는 Rankine, 외부는 유한수심 3차원 자유표면 Green함수에 연계된 하이브리드 적분방정식을 사용하여 포텐셜 유동을 해석하였다. 수치실험 결과로서 3차원 착저식 OWC 파일럿 플랜트의 파력발전 1차변환 효율과 구조물에 작용하는 반복 및 지속적인 파랑하중을 제시하였다.

Keywords

References

  1. 홍기용, 신승호, 홍도천, 2007, "진동수주형 파력발전장치 공기실의 파력에너지 흡수효율", 한국해양환경공학회지 제10권 제3호, 173-180.
  2. Falcao, A.F. de O. and Sarmento, A.J.N.A., 1980, "Wave generation by a periodic surface pressure and its application in wave-energy extraction", 15th Int. Cong. Theo. Appl. Mech., Toronto.
  3. Guevel, P. et Hong, D.C., 1983, "Quelques problèmes d'hydrodynamique navale envisages sous l'angle de la theorie de la recuperation de l'energie des vagues (Some hydrodynamic problems related with the thoery of the wave energy absorption)", Bulletin de l'ATMA Paris, France, Vol.83, 141-165.
  4. Hong, D.C. and Hong, S.Y. 2007, "Floating wave energy device with two oscillating water columns," Proceedings of the 26th OMAE symposium, ASME, Sandiego, USA, paper No. OMAE2007-29103.
  5. Hong, D.C., Hong, S.Y. and Hong, S.W. 2004a, "Numerical study of the motions and drift force of a floating OWC device", Ocean Engineering, Vol.31, No.2, 139-164. https://doi.org/10.1016/S0029-8018(03)00118-5
  6. Hong, D.C., Hong, S.Y. and Hong, S.W., 2004b, "Numerical study on the reverse drift force of floating BBDB wave energy absorbers", Ocean Engineering Vol.31, No.10, 1257-1294. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2003.12.007