博碩士論文 etd-0011116-210018 詳細資訊


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姓名 陳政翰(Cheng-Han Chen) 電子郵件信箱 E-mail 資料不公開
畢業系所 海洋環境及工程學系研究所(Marine Environment and Engineering)
畢業學位 碩士(Master) 畢業時期 104學年第1學期
論文名稱(中) 岸基式震盪水柱波能轉換系統之幾何參數研究
論文名稱(英) A study on the geometrical parameters for the caisson based OWC wave energy converting system
檔案
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    紙本論文:3 年後公開 (2019-01-13 公開)

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    論文語文/頁數 中文/139
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    摘要(中) 防波堤常遭受到相當大的外海波浪衝擊力作用,為了使防波堤所承受之波浪力與反射率下降,目前最為廣泛的做法即是在防坡堤前拋置「消波塊」。然而消波塊只能治標卻無法治本,建造費用高且又影響視覺環境景觀。
    若能將波能轉換系統結合港灣結構防波堤,其既能遮蔽外海波浪保護港域,亦能擷取該海域之波浪能量來供港灣地區使用。本研究希望如此充分的利用海洋波浪能源及其附加價值,這不僅是”擷能”更是”潔能”以實現綠色港灣建構之概念,發揮保護台灣海岸與維護居民生命安全之功能。
    在波能轉換系統當中,其中以震盪水柱波能轉換系統OWC最能滿足上述兩者條件。本研究將針對震盪水柱式波能轉換系統OWC之幾何參數變化在不同波浪條件下的相互影響關係,探討其波浪能的轉換以及此構造物所造成的波浪反射率。並透過ANSYS-CFX數值模擬分析軟體建立模型進行分析研究。
    摘要(英) For reducing the wave energy and reflection, we always put plenty of “wave breaker blocks” in front of it. However, it provides a temporary solution but not permanent, cost a lot of money and affect the views.
    In this study, we want to combine the two main ideas, one is fully use the wave energy to generate, and the other one is keep the ability of protecting coastal area. It’s not only to catch the power from nature but also a clean power to reach the target of “Green port”.
    To fit the two conditions, we applied the “Oscillating Water Column” system from many kinds of wave energy converting systems. In this study, we’ll focus on the relationship between the changes of OWC system’s geometrical parameters and different wave condition by using the numerical analysis software “ANSYS-CFX” to work on the modeling, analysis and studying.
    關鍵字(中)
  • 波浪發電
  • 波浪能
  • 震盪水柱波能轉換系統
  • 再生能源
  • 關鍵字(英)
  • Recycled Energy
  • Wave Energy
  • Oscillating Water Column
  • Wave Power
  • 論文目次 論文審定書i
    論文公開授權書ii
    誌謝iii
    摘要iv
    Abstractv
    第一章 序論1
    1.1前言1
    1.2研究動機與目的2
    1.3文獻回顧4
    1.3.1國外波浪發電發展之概況7
    1.3.2近年波能研究之概況15
    1.3.3我國波浪發電發展之概況16
    1.4本文架構17
    第二章 分析理論及數值方法19
    2.1數值模擬分析理論19
    2.1.1控制方程式19
    2.1.2自由表面邊界條件21
    2.1.3線性造波理論22
    2.2震盪水柱波能轉換效率估算27
    2.3數值模擬分析簡介30
    2.3.1數值模擬分析軟體ANSYS CFX簡介30
    第三章 模型建置及分析過程37
    3.1震盪水柱式波能轉換系統之幾何參數與波浪條件37
    3.2幾何模型建立38
    3.3網格劃分方法40
    3.4前置處理43
    3.4.1計算域條件設置43
    3.4.2分析時間條件設置44
    3.4.3邊界條件設置45
    3.4.4求解條件設置47
    3.5後置處理49
    3.5.1數值波高計設置50
    3.6數值模擬與水工試驗結果之驗證51
    3.6.1驗證之水工模型說明51
    3.6.2比較及驗證59
    3.7數值模擬與日本酒田港之驗證60
    3.7.1驗證結果說明61
    第四章 結果與討論63
    4.1震盪水柱式波能轉換系統之能量轉換率63
    4.1.1基本OWC63
    4.1.2氣流口面積比65
    4.1.3氣室長度比68
    4.1.4前牆開口率70
    4.1.5前牆開口沒水率71
    第五章 結論與建議105
    5.1結論105
    5.2建議107
    參考文獻109
    附錄113
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    口試委員
  • 陳陽益 - 召集委員
  • 邱永芳 - 委員
  • 李賢華 - 指導教授
  • 口試日期 2015-12-14 繳交日期 2016-01-13

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