A PARAMETRIC ANALYSIS OF AN OCEAN WAVE ENERGY HARVESTING SYSTEM

Autores

  • Carlos Eduardo Marques UNESP
  • José Manoel Balthazar ITA
  • Rodrigo Tumolim Rocha UNESP
  • Ângelo Marcelo Tusset UTFPR
  • Frederic Conrad Janzen UTFPR

DOI:

https://doi.org/10.26512/ripe.v2i19.15021

Resumo

In this paper, we present some parametric analysis of an ocean wave energy
harvesting system. The mathematical model of a floating ocean platform attached to a DC motor is considered to use the ocean waves to generate electrical energy. A pendulum was coupled to the DC motor axis, transforming the vertical excitation of the floating platform into rotation movements of the generator, then varying the magnetic flux of the permanent magnets of the motor, generating electric energy. In order to optimize the power generation, we present a study of mass settings of the pendulum and an ocean wave amplitudes analysis, based on Maranhão’s coast characteristics. The dynamic behavior of the system is shown through numerical simulations, as well as the efficiency of conversion of the pendulum swings in electricity. 

Keywords: Pendulum System, Mathematical Modeling, Energy Harvesting, Ocean Wave Energy.

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Referências

Burns, E. M. “História da civilização ocidental: do homem das cavernas à s naves espaciais”. São Paulo: Globo, 2000, p.237-269.

Carvalho, J.T., 2010. Simulação da distribuição de energia das ondas oceânicas ao largo do litoral brasileiro. Dissertação (Mestrado em Meteorologia), Instituto Nacional de Pesquisas, São José dos Campos, Brasil.

Dos Santos, G.P., Tusset, A.M., Piccirillo, V., Marques, C.E., Janzen, F. C., Brasil, R.M.L.R.F, BALTHAZAR, J.M. In: A Note on Use of a Boarded Pendulum for Generation of Electricity. XXIII International Congress of Mechanical Engineering (COBEM), Rio de Janeiro, RJ, Brazil, 2015.

El-Robrini, M., Marques J., V., Da Silva, M.M.A., El-Robrini, M.H.S., Feitosa, A.C., Tarouco, J.E.F., Dos Santos, J.H.S., Viana, J.R. “Erosão e Progradação do Litoral Brasileiro | Maranhão”, Ministério do Meio Ambiente, ISBN 85-7738-028-9, pp.87-130, 2006.

Falnes, J., 2007, “A review of wave-energy extraction”, Mar.Struct, Vol. 20, No. 4, pp. 185”“201.

Feitosa, A.C., 1989. Evolução Morfogenética do Litoral Norte da Ilha do Maranhão. Rio Claro, UNESP: 210p. Dissertação de Mestrado.

Lenci, S., Rega, G., “Experimental versus theoretical robustness of rotating solutions in a parametrically excited pendulum: A dynamical integrity perspective”, Physica D 240 (2011) 814-824.

Lin, Y. G., Tu, L., Zhang, D. H., Liu, H. W., Li, W., “A study on dual-stroke pendulum wave energy conversion technology based on a water/oil integrated transmission system”, Ocean Engineering 67 (2013) 27-34.

Nandakumar, K., Wiercigroch, M., Chatterjee, A., “Optimum energy extraction from rotational motion in a parametrically excited pendulum”, Mechanics Research Communications 43 (2012) 7-14.

Ogai, S., Umeda, S., Ishida, H., “An experimental study of compressed air generation using a pendulum wave energy converter”, In: 9th International Conference on Hydrodynamics, Shanghai, China, 11-15 October, 2010, pp. 290-295.

Wiercigroch, M., “A new concept of energy extraction from waves via parametric pendulum”, UK patent application. (2005).

Wiercigroch, M., Najdecka, A., Vaziri, V., “Nonlinear Dynamics of Pendulums System for Energy Harvesting”, Springer, Vibration Problems ICOVP2011, pp.35-42, 2011 ”“ doi: 10.1007/9789400720695-4.

X. Xu, “Nonlinear dynamics of parametric pendulum for wave energy extraction”, PhD Thesis, University of Aberdeen/Scotland, 2005.

X. Xu, M. Wiercigroch, “Approximate analytical solutions for oscillatory and rotational motion of a parametric pendulum”, Nonlinear Dynamics 47 (2007) 311-320.

Zhongxian, C., Haitao, Y., Minqiang, H., Gaojun, M. and Cheng, W., “A Review of Offshore Wave Energy Extraction System”, Advances in Mechanical Engineering, Volume 2013, Article ID 623020, pp.1-9, 2013 ”“ http://dx.doi.org/10.1155/2013/623020.

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Publicado

2017-02-08

Como Citar

Marques, C. E., Balthazar, J. M., Rocha, R. T., Tusset, Ângelo M., & Janzen, F. C. (2017). A PARAMETRIC ANALYSIS OF AN OCEAN WAVE ENERGY HARVESTING SYSTEM. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2(19), 68–83. https://doi.org/10.26512/ripe.v2i19.15021

Edição

v. 2 n. 19 (2016): MODELING SIMULATION AND CONTROL OF AEROSPACE AND NAVAL STRUCTURES DYNAMICS (I)

Seção

Artigos

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