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Dissertação

{pt_PT=Experimental assessment of negative spring on spar OWC based on the HNS method} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Motivado pela necessidade de aumentar a eficiência dos conversores de energia das ondas, este trabalho apresenta uma avaliação experimental da aplicação da mola negativa hidrodinâmica (HNS) a uma bóia de coluna de água oscilante (OWC) de haste oceânica. A bóia de referência à qual a mola negativa foi aplicada já tinha sido otimizada, no entanto, para uma maior absorção de energia, uma redução na frequência natural oscilante poderia ser aplicada para corresponder a uma onda típica. A mola negativa hidrodinâmica oferece essa possibilidade através de uma simples modificação geométrica. Para os testes do modelo físico, a geometria de referência foi modelada numa escala de 1: 100 e testada no canal de ondas LH-IST. Também foram realizados testes de decaimento livre para determinar a frequência natural da bóia inicial seguida por um longo conjunto de testes de ondas regulares capazes de avaliar a resposta da bóia a múltiplas ondas incidentes. Posteriormente, o tubo OWC foi alargado no topo criando o efeito HNS e os testes de decaimento e ondas regulares foram repetidos. Para a avaliação do efeito HNS, as frequências naturais foram comparadas tendo sido identificada uma ligeira diminuição na configuração da bóia com o HNS. Os testes de onda regulares foram avaliados através da amplitude do balanço adimensional, da amplitude de movimento relativo da OWC e da largura de captura, para os quais o efeito do HNS para a bóia em questão foi provado não ser benéfico., en=Motivated by the need of increasing the efficiency of wave energy converters, this work presents an experimental assessment of the application of the hydrodynamic negative spring (HNS) to an OWC spar buoy. The reference buoy to which the negative spring was applied had already seen its geometry optimized, however, for a greater energy absorption a reduction in the heaving natural frequency could be applied in order to match the one typical of ocean waves. The hydrodynamic negative spring offers that possibility through a simple geometrical modification. For the physical model tests, the reference geometry was modelled in a 1:100th scale and tested in the LH-IST wave flume. Free decay tests were carried out in order to determine the natural frequency of the initial buoy followed by a long set of regular wave tests capable of evaluating the buoy’s response to multiple incident waves. Posteriorly, the OWC tube was widened at the top creating the HNS effect and the decay and regular wave tests were repeated. For the evaluation of the HNS effect the natural frequencies were compared and a slight decrease in the configuration of the buoy with the HNS was identified. The regular wave tests were evaluated through the dimensionless heaving amplitude, the OWC relative motion amplitude and the capture width, for which the effect of the HNS to the specific buoy in question was proven not to be beneficial. }
Keywords: {pt=Mola Negativa Hidrodinâmica, Coluna de Água Oscilante, Testes Experimentais, Conversores de Energia das Ondas, en=Hydrodynamic Negative Spring, Oscillating Water Column, Experimental Tests, Wave Energy Converters}

Discussão: julho 27, 2018, 11:0