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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 邱逢琛(Forng-Chen Chiu) | |
dc.contributor.author | Yu-Hsien Lin | en |
dc.contributor.author | 林育嫺 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-15T13:02:26Z | - |
dc.date.available | 2018-04-01 | |
dc.date.copyright | 2016-07-26 | |
dc.date.issued | 2016 | |
dc.date.submitted | 2016-07-08 | |
dc.identifier.citation | 1.邱逢琛, 黑潮能源開發的課題與展望. 機械月刊, 2014. 40(4).
2.Minesto, Deep Green Technology. [cited 2016; Available from: http://www.minesto.com. 3.THE GULF STREAM TURBINE. [cited 2016; Available from: http://www.gulfstreamturbine.com/. 4.Allison Rose Cribbs, Model Analysis Of A Mooring System For An Ocean Current Turbine Testing Platform. 2010 .Florida Atlantic University. Boca Raton, Florida 5.Michael Grant Seibert, Determining Anchoring Systems For Marine Renewable Energy Devices Moored In A Western Boundary Current. 2011 .Florida Atlantic University. Boca Raton, Florida 6.Mega W級海流發電系統實用化之可行性研究報告書 2010, 日本財團法人機械系統振興協會. 7.NEDO, New Energy and Industrial Technology Development Organization. [cited 2016; Available from: http://www.nedo.go.jp/english/index.html. 8.財團法人工業技術研究院,洋流發電水下動態海纜雛型開發及其廠內試驗分析.2015,台灣風能協會學術研討會 9.成功大學水工試驗所,萬機鋼鐵工業公司,洋流發電機組研發與實海域船拖測試.2015,台灣風能協會學術研討會 10.李嗣涔等,國家型能源計畫第一期成果手冊: 能源技術分項--海洋能源,2013 11.OrcaFlex Manual. Version 10.0b ed.: Orcina Ltd. 12.Taylor, R.J. (1982). Interaction of Anchors with Soil and Anchor Design. Naval Civil Engineering Laboratory. Port Hueneme, CA. 13.Flunet User's Guide. Release 14.0 ed.: ANSYS, Inc. 14.林筱瑜, 浮游式黑潮渦輪發電機佈放與回收模擬之研究, in 工程科學及海洋工程學系. 2015, 國立臺灣大學. 15.王世雲, 應用基因演算法改進洋流渦輪機葉片之設計, in 系統工程暨造船學系. 2015, 國立臺灣海洋大學. 16.常勝企業Plastech Industrial co. [cited 2016; Available from: www.hiplastech.com/index-ch.html 17.Sound and Sea Technology. (2009). Advance Anchoring and Mooring Study. Prepared for Oregon Wave Energy Trust. [cited 2016; Available from: www.oregonwave.org. 18.Mooring System Hystarmarine.com [cited 2016; Available from: http://www.hystarmarine.com/mooring-sys.html 19.大氣海洋局,國立臺灣大學工程科學及海洋工程學系陳琪芳教授提供 20.湯兆緯等編譯(原著:Shan Somayaji),土木材料Civil Engineering Materials2/E 21.Deep Water Moorings. [cited 2016; Available from: http://www.tensiontech.com/services/mooring.html | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/50854 | - |
dc.description.abstract | 隨著海洋能源開發技術的發展,擁有黑潮資源的臺灣也已著手於相關技術研發。洋流發電機組之開發重點便是如何安全的將開發機組安裝於工作位置上,而臺灣海域地形底質多變,相關地質及力學特性調查資料亦尚未周全,此項挑戰將成為技術開發的一項關鍵,因此,建立合適的模擬分析工具並做好預期實際狀況的因應準備乃有其研究上的必要性。
本研究基於前述動機,利用海洋油氣開發領域相當成熟的軟體程式OrcaFlex來進行數值建模,模擬浮游式黑潮渦輪發電機組(Floating Kuroshio Turbine;FKT)於額定流速1.5m/s下,FKT機組利用浮力引擎控制沉降與上浮等一系列佈放回收及下沉以避長浪之動態行為,最後並利用模擬結果分析設計可行之錨繫系統裝置,建立適合FKT使用之錨碇塊,並配合計算流體力學(Computational Fluid Dynamics;CFD)軟體ANSYS-FLUENT進行錨繫系統相關流體動力係數計算。 | zh_TW |
dc.description.abstract | As the increasing demand for energy and the growing awareness of environmental sustainability, researchers are dedicated to developing innovative energy devices. Kuroshio Current is one of the potential marine energy that can be widely extended and applied in the future. However, the hydrographic features around Taiwan are unpredictable and the related geological surveys are also not well clear now. Hence, the investigation of how to set the ocean turbines on the operating location safely is the important key to promote technology development. To resolve the issue, it’s necessary to establish an appropriate simulation environment by the software to evaluate the operation procedures and the actual situation that may be encountered.
This thesis is based on the motivation mentioned above. We use the OrcaFlex, a fairly mature software program on the field of marine oil and gas development, to do the numerical analysis about the Floating Kuroshio Turbine (FKT) under the rated flow 1.5m/s. By controlling the different income rate of seawater by buoyancy engines can make FKT to the target depth of location in order to work normally and reduce the impact of heavy swell. Last, we analyzed and designed available mooring and anchoring system according to the simulation results. Moreover, we use the Computational Fluid Dynamics (CFD) software ANSYS-FLUENT to calculate the hydrodynamic coefficients of the anchor system to complete the series of design. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-15T13:02:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-105-R03525001-1.pdf: 3951252 bytes, checksum: 21f8de103824f08561cde54772d5c454 (MD5) Previous issue date: 2016 | en |
dc.description.tableofcontents | 誌謝 I
摘要 II ABSTRACT III 目錄 IV 圖目錄 IX 表目錄 XV 符號說明 XVII 第一章 緒論 1 1-1研究背景與動機 1 1-2黑潮能量概述 2 1-3國內外海流發電機組研究回顧 3 1-4 研究目的與方法 8 1-5本文架構概述 9 第二章 浮力引擎 10 2-1 浮力引擎運用背景與介紹 10 2-2 浮游式黑潮渦輪發電機組(FKT)浮力引擎容量估算 10 2-2-1設計目標 10 2-2-2設計流程 11 2-2-2(a) 纜索47m,單段纜索 11 2-2-2(b) 纜索14+61 m,考慮浮球之二段纜索 17 2-3浮力引擎設計結果 20 第三章 運用浮力引擎下之FKT機組模擬佈放 21 3-1 OrcaFlex模擬軟體應用 21 3-1-1 OrcaFlex環境計算理論 21 3-1-1(a) 坐標系統 21 3-1-1(b) 海床理論 (Seabed Theory) 22 3-1-1(c) 莫里森方程式 (Morison’s Equation) 23 3-1-2 OrcaFlex元件介紹 24 3-1-2(a) 3D Buoy 24 3-1-2(b) 6D Buoy 24 3-1-2(c) Line 25 3-1-2(d) Winch 27 3-1-3 計算系統模擬力學分析 28 3-1-3(a) 靜力分析(Static Analysis) 28 3-1-3(b) 動力分析(Dynamic Analysis) 28 3-2 FKT參數設定 29 3-2-1 FKT外型建置 29 3-2-2 FKT各元件參數設定 30 3-2-2 錨繫系統 36 3-3 FKT模擬佈放腳本設計 37 3-3-1 模擬目標 37 3-3-2 腳本說明 38 3-4 模擬結果 39 3-4-1 各階段模擬結果說明 39 3-4-2討論 58 第四章 錨繫系統設計流程 60 4-1錨繫系統介紹 60 4-2 FKT錨碇方式評估 61 4-2-1 錨碇種類介紹 61 4-2-2 臺灣周邊海域地形 64 4-2-3 FKT錨碇方式 65 4-3 FKT單點錨繫之錨碇塊設計 65 4-3-1 重力錨設計經驗式 66 4-3-2 設計經驗式趨勢討論 69 4-3-3 FKT五倍安全係數下之重力錨設計 74 第五章 錨碇塊流體動力係數計算 79 5-1 應用CFD軟體FLUENT之流體動力分析 79 5-1-1 統御方程式 79 5-1-1(a) 連續方程式 79 5-1-1(b) 動量方程式 80 5-1-2 紊流模型 80 5-1-3 數值計算方法 81 5-1-3(a) 有限體積法 81 5-1-3(b) 流場壓力速度耦合求解 81 5-2 FLUENT數值計算 82 5-2-1 數值計算設定 82 5-2-2 網格數與計算域大小 82 5-2-2(a) 計算域大小 83 5-2-2(b) 網格數大小 83 5-2-3 流體動力計算 84 5-2-4 附加質量計算 88 5-2-5 FLUENT數值計算總表 90 5-3 ORCAFLEX重力錨模擬計算結果 91 第六章 結論與展望 93 參考文獻 95 附錄 97 [附錄一] 浮力引擎進排水流速差異比較 97 [附錄二] FKT自然週期討論 98 [附錄三] ISRM建議之大地材料單壓強度分類圖 106 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 浮游式黑潮渦輪發電機錨繫系統之研究 | zh_TW |
dc.title | Study on Mooring and Anchoring System for a Floating Kuroshio Turbine | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 104-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 郭振華,辛敬業,陳建宏,曾國正 | |
dc.subject.keyword | 浮游式黑潮渦輪發電機,洋流渦輪機,錨繫系統,計算流體力學,錨碇裝置, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Floating Kuroshio Turbine,Ocean Turbine,Anchoring System,CFD,OrcaFlex,Mooring and Anchoring, | en |
dc.relation.page | 106 | |
dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201600733 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2016-07-11 | |
dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 工程科學及海洋工程學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 工程科學及海洋工程學系 |
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