Return to search

Efficiency Analysis of a Wave Energy Converter Penstock / Effektivitetsanalys av ett tilloppstub för ett vågkraftverk

Novige develops a wave energy converter (WEC) concept that utilizes wind-generated wave to create electricity. The system uses a float and a hydraulic cylinder to pump water up to a turbine, similar to an inverted hydro power plant. The penstock system that delivers the fluid to the turbine was optimized for efficiency and a theoretical efficiency of the penstock was calculated. The penstock and the surrounding components were updated to a commercial size. The longer cylinder resulted in a larger loss from the hydrostatic pressure. The optimal pipe diameter was calculated by comparing the friction loss and the additional weight resulting from a larger pipe. For the penstock the piping elements were compared and chosen for a higher efficiency. The penstock system can be optimized for efficiency by using pipe elements with lower coefficients of loss. It is more efficient to divert the flow as little as possible, while maintaining the same flow velocity throughout the system. Losses can be reduced by choosing the optimalpipe diameter size, therefore making the penstock as light as possible, while also reducing thepipe friction. The hydrostatic pressure from the height of the cylinder is the largest source of lossin the system. The efficiency of the redesigned penstock was found to be 93.7%. / Novige utvecklar ett vågkraftverks koncept som utnyttjar vindvågor för att generera elektricitet. Systemet använder sig av en flotte och en hydraulisk cylinder för att pumpa vatten upp till en turbin, det kan liknas vid ett inverterat vattenkraftverk. Tilloppstuben som leder vattnet till turbinen optimerades för effektivitet och den teoretiska effektiviteten av tilloppstuben beräknades. Tilloppstuben och de omgivande komponenterna uppdaterades för den kommersiella varianten. Den längre cylindern resulterade i större förluster på grund av det hydrostatiska trycket. Den optimala rör diametern beräknades genom att jämföra friktions förlusterna och de förluster som uppstår på grund av större rör vikt. Olika rörelementen i tilloppstuben jämfördes och valdes med avsikt på effektivitet. Effektiviteten i tilloppstuben kan optimeras genom att välja rörelement med lägre förlustfaktor. Det är mer effektivt att dela på flödet så lite som möjligt och behålla samma flödeshastighet genom hela systemet. Förlusterna kan minskas genom att välja den optimala rördiametern, vilket ger en så låg vikt som möjligt samtidigt som friktionsförlusterna i röret reduceras. Det hydrostatiska trycket från höjden av cylindern är den största orsaken till förlust i systemet. Effektiviteten av det nya tilloppstubs systemet är 93.7%.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-306427
Date January 2021
CreatorsBondár, Péter László, Myrsten, Felix
PublisherKTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM)
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-ITM-EX ; 2021:563

Page generated in 0.0019 seconds