پیام خود را بنویسید
دوره 21، شماره 48 - ( 10-1404 )                   جلد 21 شماره 48 صفحات 134-121 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Emami A, Farhoodi S, Pourjafari N. Investigation of the effect of spacing between two floating solar platforms on the response amplitude operator under sea waves. marineeng 2025; 21 (48) :121-134
URL: http://marine-eng.ir/article-1-1245-fa.html
امامی عارفه، فرهودی سیما، پورجعفری ندا. بررسی اثر فاصله بین دو پلتفرم خورشیدی شناور بر عملگر دامنه پاسخ آن‌ها تحت امواج دریا. مهندسی دریا. 1404; 21 (48) :121-134

URL: http://marine-eng.ir/article-1-1245-fa.html

بررسی اثر فاصله بین دو پلتفرم خورشیدی شناور بر عملگر دامنه پاسخ آن‌ها تحت امواج دریا
عارفه امامی*1 ، سیما فرهودی2 ، ندا پورجعفری3
1- استادیار سازه های دریایی، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان
2- دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه هرمزگان
3- گروه علوم مهندسی، دانشکده علوم مهندسی، دانشگاه ملی و مهارت، تهران، ایران
چکیده:   (419 مشاهده)
این مطالعه به بررسی اثر فاصله میان دو پلتفرم خورشیدی شناور بر رفتار هیدرودینامیکی آن‌ها تحت تأثیر امواج دریا می‌پردازد. بدین منظور، مدل‌سازی عددی با استفاده از روش المان مرزی در نرم‌افزار AQWA انجام شد. پس از اعتبارسنجی مدل، آرایشی شامل دو پلتفرم خورشیدی شناور مجهز به سیستم مهاربندی در نظر گرفته شد که در فواصل ۱۳ و ۱۸ متر از یکدیگر قرار داشته و از طریق اتصال بال‌جوینت به هم متصل بودند. تحلیل‌های هیدرودینامیکی در حوزه فرکانس و تحت تأثیر امواج منظم با ارتفاع‌ها و جهات مختلف انجام شد و عملگر دامنه پاسخ  هر پلتفرم در شش درجه آزادی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که در حرکات سرج و سوای، افزایش فاصله موجب جابه‌جایی فرکانس‌های تشدید می‌شود؛ به‌گونه‌ای که در فاصله ۱۳ متر پیک پاسخ در بازه 013/0 تا 015/0 rad/s قرار دارد، در حالی‌که در فاصله ۱۸ متر به محدوده 015/0 تا 018/0 rad/s منتقل می‌شود که بیانگر افزایش سختی هیدرودینامیکی و کاهش کوپلینگ بین پلتفرم‌ها است. در حرکت هیو، تغییر محسوسی در فرکانس طبیعی (حدود 3/1 rad/s) مشاهده نشد، اما دامنه پاسخ در فاصله بیشتر افزایش یافت که نشان‌دهنده کاهش تداخل هیدرودینامیکی میان پلتفرم‌ها است. در حرکات رول و پیچ نیز پیک پاسخ در بازه 1 تا 2 rad/s قرار داشته و افزایش فاصله موجب تفکیک واضح‌تر مودها و برجسته‌تر شدن برخی پیک‌ها می‌شود. در حرکت یاو نیز پیک‌های اصلی در فرکانس‌های بسیار پایین حدود 01/0 تا 04/0 rad/s برای هر دو فاصله دیده شد و تغییر فاصله بر دامنه پاسخ نسبت به موقعیت فرکانسی آن بیشتر اثر گذار است. در مجموع، نتایج نشان می‌دهد که فاصله میان پلتفرم‌های خورشیدی شناور می‌تواند نقش مهمی در شدت اندرکنش هیدرودینامیکی و پاسخ دینامیکی سامانه در شرایط دریایی ایفا ‌کند.
واژه‌های کلیدی: سکوی شناور خورشیدی، فاصله بین دو پلتفرم، عملگر دامنه پاسخ، المان مرزی، AQWA
متن کامل [PDF 1401 kb]   (82 دریافت)    

نکات برجسته
  1. تاثیر فاصله‌ی میان دو پلتفرم خورشیدی شناور به‌صورت عددی و تحت اثر امواج دریا بر رفتار هیدرودینامیکی آن‌ها بررسی شد.
  2. تحلیل عملگر دامنه پاسخ در هر شش درجه آزادی حرکت در حوزه فرکانس و تحت امواج منظم غیرخطی برای هر پلتفرم انجام گرفت.
  3. تأثیر تغییر فاصله بر مودهای تشدیدی در تمامی درجات آزادی حرکت در هر پلتفرم ارزیابی شد.
  4. موقعیت فرکانس‌های طبیعی در هر شش درجه آزادی حرکت در هر پلتفرم تحلیل و مقایسه شد.
  5. مشخص شد که فاصله میان پلتفرم‌ها اثر قابل‌توجهی بر رفتار هیدرودینامیکی و پاسخ دینامیکی پلتفرم‌های خورشیدی می‌تواند داشته باشد.

نوع مطالعه: مقاله پژوهشي | موضوع مقاله: هیدروديناميك سازه های ساحلی و فراساحلی
دریافت: 1404/11/20 | پذیرش: 1405/2/21
فایل صوتی چکیده مقاله [MP3 3090 KB]  (39 دریافت)
فهرست منابع
1. Duffie, J. A. and Beckman, W. A., (2013), Solar engineering of thermal processes. John Wiley & Sons. [DOI:10.1002/9781118671603] []
2. Sahu, A., Yadav, N., and Sudhakar, K., (2016), Floating photovoltaic power plant: A review, Renewable and sustainable energy reviews, vol. 66, pp. 815-824. [DOI:10.1016/j.rser.2016.08.051]
3. Water, W. S. M., (2019), Floating Solar Handbook for Practitioners, World Bank Group, ESMAP & SERIS.
4. Kakoulaki, G., Sanchez, R. G., Amillo, A. G., Szabó, S., De Felice, M., Farinosi, F., De Felice, L., Bisselink, B., Seliger, R., and Kougias, I., (2023), Benefits of pairing floating solar photovoltaics with hydropower reservoirs in Europe, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 171, p. 112989. [DOI:10.2139/ssrn.4074448]
5. Emami, A. and Karimirad, M., (2025), Further development of offshore floating solar and its design requirements, Marine Structures, vol. 100, p. 103730. [DOI:10.1016/j.marstruc.2024.103730]
6. Xu, P. and Wellens, P. R., (2022), Fully nonlinear hydroelastic modeling and analytic solution of large-scale floating photovoltaics in waves, Journal of Fluids and Structures, vol. 109, p. 103446. [DOI:10.1016/j.jfluidstructs.2021.103446]
7. Ikhennicheu, M., Danglade, B., Pascal, R., Arramounet, V., Trébaol, Q., and Gorintin, F., (2021), Analytical method for loads determination on floating solar farms in three typical environments, Solar Energy, vol. 219, pp. 34-41. [DOI:10.1016/j.solener.2020.11.078]
8. Ikhennicheu, M., Blanc, A., Danglade, B., and Gilloteaux, J.-C., (2022), OrcaFlex modelling of a multi-body floating solar island subjected to waves, Energies, vol. 15, no. 23, p. 9260. [DOI:10.3390/en15239260]
9. Jiang, Z., Dai, J., Saettone, S., Tørå, G., He, Z., Bashir, M., and Souto-Iglesias, A., (2023), Design and model test of a soft-connected lattice-structured floating solar photovoltaic concept for harsh offshore conditions, Marine Structures, vol. 90, p. 103426. [DOI:10.1016/j.marstruc.2023.103426]
10. Golroodbari, S. Z., Ayyad, A. W., and van Sark, W., (2023), Offshore floating photovoltaics system assessment in worldwide perspective, Progress in Photovoltaics, Research and Applications, vol. 31, no. 11, pp. 1061-1077. [DOI:10.1002/pip.3723]
11. Shi, Y., Wei, Y., Tay, Z. Y., and Chen, Z., (2023), Hydroelastic analysis of offshore floating photovoltaic based on frequency-domain model, Ocean Engineering, vol. 289, p. 116213. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2023.116213]
12. Magkouris, A., Rusu, E., Rusu, L., and Belibassakis, K., (2023), Floating Solar Systems with Application to Nearshore Sites in the Greek Sea Region, Journal of Marine Science and Engineering, vol. 11, no. 4, p. 722. [DOI:10.3390/jmse11040722]
13. Delacroix, S., Bourdier, S., Soulard, T., Elzaabalawy, H., and Vasilenko, P., (2023), Experimental modelling of a floating solar power plant array under wave forcing, Energies, vol. 16, no. 13, p. 5198. [DOI:10.3390/en16135198]
14. Song, J., Imani, H., Yue, J., and Yang, S., (2023), Hydrodynamic Characteristics of Floating Photovoltaic Systems under Ocean Loads, Journal of Marine Science and Engineering, vol. 11, no. 9, p. 1813. [DOI:10.3390/jmse11091813]
15. Zhang, D., Du, J., Yuan, Z., Yu, S., and Li, H., (2023), Motion characteristics of large arrays of modularized floating bodies with hinge connections, Physics of Fluids, vol. 35, no. 7. [DOI:10.1063/5.0153317]
16. Jiang, Z., Dai, J., Saettone, S., and Souto-Iglesias, A., (2024), Model Tests of a 12 by 18 Floating Solar Array Under Regular Wave Conditions, in International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 2024, vol. 87851: American Society of Mechanical Engineers, p. V007T09A094. https://doi.org/10.1115/OMAE2024-125822 [DOI:10.1115/omae2024-125822]
17. Cao, H., Du, J., Zhao, S., Zhang, D., and Chang, A., (2024), Analysis of Nonlinear Hydrodynamic Properties of Shallow-Draft Floating Photovoltaic Structure, in International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, vol. 87851: American Society of Mechanical Engineers, p. V007T09A097. https://doi.org/10.1115/OMAE2024-127917 [DOI:10.1115/omae2024-127917]
18. Fu, Q., Wang, W., Li, D., Li, S., Chen, K., Zheng, L., Wang, C., and Chen, P., (2024), Development Review of Open Water Economical Floating Photovoltaic Platform, in International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, vol. 87851: American Society of Mechanical Engineers, p. V007T09A091. https://doi.org/10.1115/OMAE2024-122928 [DOI:10.1115/omae2024-122928]
19. Friel, D., (2024), Dynamic responses of floating photovoltaic arrays under wave loads, Queen's University Belfast.
20. Mohapatra, S. C., Amouzadrad, P., Bispo, I. B. d. S., and Guedes Soares, C., (2025), Hydrodynamic response to current and wind on a large floating interconnected structure, Journal of Marine Science and Engineering, vol. 13, no. 1, p. 63. [DOI:10.3390/jmse13010063]
21. Emami, A. and Karimirad, M., (2026), Platform dynamics and hydrodynamic assessment of TriFloatSol offshore floating solar, Journal of Ocean Engineering and Marine Energy, vol. 12, no. 1, pp. 327-357. [DOI:10.1007/s40722-025-00444-3]
22. Aqwa Users Manual, A., "inc. (July 2024). In.,"
23. Emami, A. and Gharabaghi, A. R. M., (2023), Improvement of the heave motion of a semi-submersible platform with damping sheets subjected to sea waves, Journal Of Marine Engineering, vol. 19, no. 38, pp. 62-76. [DOI:10.61186/marineeng.19.38.62]
24. Mousavi Sardari, S. S. and Emami, A., (2025), Improvement of Hydrodynamic Response of a Semi-submersible Wind Turbine with Damping Sheets, Journal Of Marine Engineering, vol. 21, no. 45, pp. 67-78. [DOI:10.61186/marineeng.21.45.67]
25. Emami, A. and Gharabaghi, A. R. M., (2020), Application of poroelastic layers in a semi-submersible platform: Devising an efficient heave motion response reduction method, Ocean engineering, vol. 201, p. 107148. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2020.107148]
26. Emami, A., Pourjafari, N., and Parghi, A., (2024), Effect of porous SBR composites on mitigating the heave motion response of a semi-submersible platform, Ocean Engineering, vol. 295, p. 116856. [DOI:10.1016/j.oceaneng.2024.116856]
27. Mohammadi, P., Emami, A., Gharabaghi, A. R. M., Tahmooresi, S., Chenaghlou, M. R., and Ghavifekr, H. B., (2023), Evaluation of RAOs of a semi-submersible platform using field measurements: A full-scale model in Caspian sea environmental conditions, Marine Structures, vol. 91, p. 103467. [DOI:10.1016/j.marstruc.2023.103467]
28. Barstow, S., Mørk, G., Mollison, D., and Cruz, J., (2008(, The wave energy resource, in Ocean wave energy: current status and future prespectives, Springer, pp. 93-132. [DOI:10.1007/978-3-540-74895-3_4]
29. Faltinsen, O., (1993), Sea loads on ships and offshore structures, Cambridge university press. https://doi.org/10.4043/7142-MS [DOI:10.4043/7142-ms] [PMID] []
30. Edition, F., Journée, J., and Massie, W., (2001), Offshore hydromechanics, Delft University of Technology, vol. 523.
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

Creative Commons License
International Journal of Maritime Technology is licensed under a

Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.