Prototype System Development and Experimental Testing of Water-Wave Energy Harvester

摘要

為了因應環境保護之相關議題諸如減少二氧化碳排放量及天然資源的匱乏等等，再生能源已經成為各國最重要的發展項目之一，其中，波浪能又因為其具有之高能量密度，加上我國四面環海之天然地理優勢，而具備相當值得開發的條件和必要性。 在本研究的水波獵能原型系統建置中，我們建立了可調控激振頻率之造波器和包含可變實驗參數的獵能器系統，藉由適當調整獵能系統中的附加質量、獵能板入水深度以及獵能板轉動軸的垂直偏移量，獵能系統的自然頻率可以隨之有不同程度的降低。根據台灣的實際海岸資訊及海象資料，我們進行了原型系統的相似性分析，而將造波器的激振頻率設定在 2 4 Hz（低於獵能系統可調至的最低自然頻率），此激振頻率之下所造出的水波可以和水波傳遞理論中的頻率和波長之關係相互驗證。 本研究目的欲利用獵能裝置的自然頻率和造波器激振頻率之匹配下所引發的共振，並藉由量測獵能板之最大和平均振幅以評估系統的響應，我們發現當獵能板之自然頻率隨入水深度增加而降低，並逐漸接近造波器之激振頻率，此時獵能板的最大及平均振幅有較大幅度地增加；在同樣的激振條件下，改變未附加任何寬板的獵能板之轉動軸偏移量使其自然頻率漸減，隨著自然頻率降低而接近造波器激振頻率，其振幅也有變大的趨勢。

獎項日期	2020
原文	English
監督員	Tian-Shiang Yang (Supervisor)