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2019-08-09 10:52:32

IIT Madras NIOT研究人员开发涡轮机将波浪能转换为电能

这项研究由海洋工程系副教授Abdus Samad在IIT Madras领导,他致力于从海浪中提取能量。

最近由IIT Madras的Abdus Samad小组与国家海洋技术研究所(NIOT)合作进行的研究由印度政府地球科学部资助

印度理工学院(IIT)马德拉斯和国家海洋技术研究所(NIOT)的研究人员正致力于开发能够利用海浪发电的更好的涡轮机。他们最近关于涡轮腔耦合的研究已发表在着名的同行评审的国际能源研究期刊上。

能源需求的增长是二十一世纪全球经济甚至生存中最具挑战性的问题之一。随着化石燃料储量的减少和对污染问题的认识不断提高,现在迫切需要开发可再生能源。

关于研究:

这项研究由海洋工程系副教授Abdus Samad在IIT Madras领导,他致力于从海浪中提取能量。Abdus Samad及其研究团队的工作旨在实现印度政府的可再生能源和气候变化目标。

最近由IIT Madras的Abdus Samad小组与国家海洋技术研究所(NIOT)合作进行的研究由印度政府地球科学部资助,并致力于改进用于波浪能量收集的设备和机器。

Abdus Samad强调了这项研究的应用,他说,“虽然太阳能和风能已成为可再生能源研究的旗舰,但这些选择并不是唯一直接无限的动力源。印度漫长的海岸线和许多河口和海湾提供了充足的机会。在印度政府海洋开发部的支持下,印度尼西亚海洋工程部的海洋工程部门一直在努力使波浪能源自1983年以来更接近现实。“

谁在研究团队?

该研究小组由来自IIT Madras海洋工程系的Aravind George,Suchithra Ravikular,R Ananthnarayan和Abdus Samad组成。乔治是该论文的第一作者,他现在在澳大利亚墨尔本大学攻读博士学位。另一方面,科学家Prasad Dudhgaonkar,Biren Patnaik和Purnima Jalihal来自NIOT。Jalihal是NIOT能源和淡水集团的负责人。

实现实用波浪能的挑战:

实现实际波浪能的挑战在于,虽然波浪拥有丰富的能量,但它们也是不稳定的,海洋具有作用于能量装置的不可预测的力。从波浪中有效地回收能量取决于改善将不一致的波浪运动转换成电力的装置的性能。

对此进行阐述,Abdus Samad说:“波浪能量收集涡轮机通过称为振荡水柱的装置捕获海浪周期性上下运动的能量。一种称为脉冲涡轮机的涡轮机连接到发电机,该发电机转换机械能量转化为电能。涡轮机利用设备中波浪产生的高速空气射流的能量。“

涡轮的空气动力学性能:

涡轮机的空气动力学性能在波到线转换效率中起主要作用。波浪能吸收的流体动力学过程与涡轮机的空气动力学过程之间的耦合受到振荡水柱中的压力与通过涡轮机的气流速率之间的相互作用的影响。

这种相互作用被称为阻尼效应。波的可变性引起变化的涡轮速度,进而影响阻尼。Abdus Samad和他的团队分析了连接到振荡气流试验台并经受不同转速的涡轮机的运行特性。

在最近发表的论文中,该团队根据涡轮机的加速和减速情况,提出了压降和压力系数的变化以及试验台的阻尼特性。实际上,它们呈现出涡轮室耦合的特征。

Abdus Samad团队的这项工作为波浪能领域的未来研究提供了良好的发射台。这种未来的研究将检查涡轮机的功率输出,涡轮机平均效率和腔室效率,以更详细地关联涡轮机腔室耦合,这将有助于设计更有效的波浪能量收集装置。

涡轮机是波浪能系统的核心,通过流体动力学分析,实验系统开发,设计和测试,进行了大量的研究工作。为了克服从头开始到海洋测试的过程中遇到的挑战,花了7年时间和超过二十多名研究人员的工作。

正在开发的涡轮机用于NIOT开发的浮动和固定波装置。流体动力学,浮体动力学,海上相关方面以及涡轮发电机模块与设备的集成都由NIOT完成。

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