新的建模工具有助于海洋水动能项目

　　研究人员创造了一种新的建模工具，可用于帮助开发基于海洋的水动力能源项目。该工具既可以帮助设计更强大的海洋水动力技术，也可以为风险评估提供信息，这对于确保商业项目的融资和许可至关重要。这篇题为《海洋水动力装置系泊系统易损性曲线估计的贝叶斯建模和力学模拟》的论文发表在《应用海洋研究》杂志上。

　　争论的焦点是海洋流体动力装置，它将海洋潮汐、洋流和波浪的机械能转化为电能。

　　“海洋水动力技术有望成为未来可持续能源组合的重要贡献者，”该研究论文的合著者、北卡罗莱纳州立大学土木、建筑和环境工程副教授安德森·德奎罗兹说。

　　然而，在飓风或热带风暴等极端天气事件中，让水动力装置发电的同样的电流和波浪也会损坏设备。例如，大风产生的波浪可能会将设备从其系泊和锚定系统中撕裂。”

　　该论文的合著者、北卡罗来纳州土木工程和建筑杰出教授莫·加伯说:“海洋水动能项目的启动成本很高。”“如果开发商提出一个海洋水动力项目，它将需要申请许可证并获得保险——这两件事都需要开发商做一个可靠的风险评估。这就是脆弱性曲线估算的用武之地。”

　　对于风险评估来说，重要的是要知道海洋水动力装置的组件在从海底脱离之前能承受多大的力。这正是脆弱性曲线估计能告诉你的。具体来说，在这种情况下，易损性曲线估计了海洋水动力装置在因系泊系统故障而损坏之前能够承受的飓风或风暴的压力。

　　“因此，脆弱性曲线估计可以帮助您对海洋水动力项目进行更明智的风险评估，”de Queiroz说。“然而，它也为你提供了信息，你可以用它来设计更坚固、更能承受极端天气条件的海洋水动力装置系泊和锚定系统。

　　de Queiroz说:“我们的工作重点是研究一种叫做洋流涡轮机的流体动力装置，我们的目标是创造一种能做两件事的模型。”

　　“首先，允许用户根据设备和他们正在使用的系泊和锚定系统的具体特性确定其项目的易损性曲线估计。其次，结合一个流体动力学模拟组件，允许用户精确地看到他们的系统如何响应不同的水流和风速。第二个要素对于帮助系统设计人员开发更坚固的设备和系泊系统尤其有价值。”

　　考虑到这一点，研究人员创建了一个软件，允许用户插入与他们的海洋水动力项目相关的特定数据，如洋流、风速、水动力设备和系泊系统的物理特性，等等。然后，该软件不仅可以用来确定系统从相关位置的系泊处脱离的可能性，还可以确定在这种故障发生之前，该技术可以承受多大的电流或风速。

　　“例如，你可以使用这个工具来确定你的设备是否有可能在百年一遇的风暴中脱离锚定和系泊系统，”de Queiroz说。

　　“但你也可以使用这个工具在模拟中修改你的设备或系泊系统，直到它的支持能力特征能够承受百年一遇的风暴，然后使用这些信息来设计一个具有提供这种能力的属性的系统。”

　　研究人员计划在GitHub平台上免费提供该软件程序。

　　de Queiroz说:“我们希望我们的模型将有助于推进成功的海洋水动力能源项目和技术，为可再生能源做出有意义的贡献。”

　　这篇论文的通讯作者是Victor de Faria，他在今年早些时候获得了北卡罗来纳州立大学的博士学位。该论文由北卡罗来纳州立大学的博士生Neda Jamaleddin共同撰写。

　　更多信息:Victor Augusto dur

　　es de Faria等人，海洋水动力装置系泊系统易损曲线估计的贝叶斯建模和力学模拟，应用海洋研究(2024)。引文:新的建模工具有助于海洋水动能项目(2024,10月9日)检索自https://techxplore.com/news/2024-10-tool-aids-marine-hydrokinetic-energy.html。本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。