Ahmed Hamada是德克萨斯A&M大学海洋工程系的研究生和博士候选人,他一直在数值研究浮标形状的变化如何影响点波能量转换器(PWEC)的发电能力。他的论文在2021年海军建筑师和海洋工程师协会(SNAME)海事公约上发表。
他在埃及开罗大学获得航空航天工程学士学位,流体动力学背景使他在指导老师Mirjam f
滨田说:“由于气候变化和化石燃料,能源收集是学术界和工业界的一个热点。“在蓝色经济下,各国希望改善可再生能源,特别是海上风力涡轮机和波浪能。”
正如滨田所解释的那样,流动的水具有产生大量能源的潜力。然而,一个未充分利用的可再生能源领域是波浪能。PWECs通过海浪的自然摇摆运动发电。它们在一个点上吸收能量,由一个浮标结构(随着波浪移动的部分)和一个附着在海床上的地下组件组成。
然而,对于浮标结构的五种常见形状,Hamada提出了一个问题:哪种形状在最大限度地提高能量输出方面最有效?
为了回答这个问题,Hamada使用非定常Reynolds平均Navier-Stokes方程和有限体积法在OpenFOAM中对不同海况下的每种形状进行了三维模拟。在此过程中,他研究了每种形状的升力、阻力、振幅和频率。从那里,他计算出每个形状在能量收集方面的效率。
通过对位移、频率和设计参数的数值研究,Hamada能够确定球体浮标形状是能量输出最大化的最佳选择。
他说:“它的形状与美式足球非常相似。”“就像足球一样,选择足球的形状是因为在投球时空气动力的效率,同样的概念可以应用于海洋工程和流体动力。”
滨田接着解释说,有机会在海事大会上向行业和学术领袖展示他的工作,不仅让他练习了自己的演讲技巧,还让他有机会获得专家的重要反馈。一些SNAME成员提出的问题或给出的建议将有助于指导他未来的研究。
此外,他说,他很高兴能在工程领域工作,这使他处于能源转型和蓝色经济运动的前沿——这两个新兴的经济领域不仅对创新有影响,而且对环境的可持续性也有影响。
“我觉得我是在为下一代建造,因为我现在所做的事情将影响社会,并将帮助学术界和工业界进入可再生能源的下一个阶段,”他说。“我们在能量收集方面的工作不仅与电力和电力有关,而且还与保护环境有关。”