Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Wave power - The future of energy supply? Focusing on its sealing solutions
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2017 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Vågkraft - Framtidens energiförsörjning? Med fokus på dess tätningslösningar (Swedish)
Abstract [en]

A new concept for extracting renewable power has been developed at KTH Electric Power and Energy Systems, this time regarding wave power. Unlike other wave energy converters this concepts generator opens up the possibility to be operative also during low speed and at the same time preserve high power density and efficiency. This solution needs to be sealed since its components don’t withstand the ambient environment; this is therefore the purpose of the project. Several problems exist with the sealing solutions that currently are available, that is why it exists a need to produce a custom sealing solution for this concept. Some of the problems are, for example, leakage and fatigue failure that lead to unacceptably short life expectancy.

The issues discussed in the report and the project, are whether there are any loads acting on the seal that are specifically critical, if there is any way to easily reduce these, if there are any solutions that are denser than the current ones (which also have approved properties of strength and life expectancy as a result of the requirements imposed on them), if these solutions would be applicable in all seas and if these solutions are also economically applicable.

To answer this, most conceptualizations have been conducted using brainstorming where potential solutions were evaluated based on the extensive information retrieval, to finally reach out and outline the most promising final concepts. These were then modeled using the 3D-modeling software Solid Edge to finally be analyzed using the Ansys software.

The results and conclusions from both the search for information and the detailed analyzes were that the critical loads are stresses that arise from compression, expansion and bending of the buoy, which can be reduced by creating an inner structure in the seal which causes loads to occur more continuously. There are also sealing solutions that are completely dense as they enclose the part of the wave power concept that needs to be sealed, so-called gaiter solutions. In addition, these solutions are applicable in all seas, both from a material perspective, but also from a dimensioning one such as the possibility of adjusting the length of the seal during the manufacture along varying wave heights of where it is to be applied. Regarding the last question, which addresses economic applicability, no sufficiently accurate results could be generated and hence no conclusions could be drawn.

Abstract [sv]

Ett nytt koncept för att utvinna förnyelsebar energi har framtagits på KTH Elkraftteknik, denna gång handlar det om vågkraft. Till skillnad från flera andra vågkraftverk så öppnar detta koncepts nyframtagna generator upp för möjligheten att vara verksamt även vid låga hastigheter samtidigt som det bibehåller hög krafttäthet samt verkningsgrad. Denna lösning av generatorn är i behov av att tätas då dess ingående komponenter inte tål den omgivande havsmiljön, detta är därför syftet med projektet som genomförts. Flertalet problem existerar med de lösningar som för nuvarande finns att tillgå, varför det finns behov av att ta fram en skräddarsydd tätningslösning till detta koncept. Dessa problem är exempelvis läckage och utmattningsbrott vilka leder till att livslängden hos tätningarna blir oacceptabelt kort.

De frågeställningar vilka i rapporten och projektet behandlas är ifall det finns några belastningar verkande på tätningen som är specifikt kritiska, ifall det finns något enkelt sätt att reducera just dessa, ifall det finns några lösningar som är tätare än de som finns att tillgå idag (som också har godkända egenskaper gällande hållfasthet och livslängd till följd av de krav som ställs på dem), ifall dessa lösningar skulle vara applicerbara i alla hav och ifall dessa lösningar är ekonomiskt tillämpbara.

För att besvara detta har flertalet konceptgenereringar utförts med hjälp av brainstorming där potentiella lösningar utvärderats baserat på en omfattande informationssökning, för att till sist komma fram till och skissera upp de mest lovande slutkoncepten. Dessa modellerades därefter upp med hjälp av 3D-modelleringsprogrammet Solid Edge för att slutligen analyseras med programvaran Ansys.

Resultaten och slutsatserna från både informationssökningen och de utförliga analyserna var att de kritiska belastningarna är de spänningar vilka uppstår till följd av kompression, expansion och böjning av bojen, vilka kan reduceras genom att skapa en inre struktur i tätningen som leder till att belastningarna sker mer jämnt. Det finns även tätningslösningar vilka är helt täta då de inkapslar den del av vågkraftskonceptet som behöver tätas, så kallade damasklösningar. Dessa lösningar är dessutom applicerbara i alla hav både ur ett perspektiv gällande material men också ett dimensioneringsmässigt sådant, där möjligheten finns att justera tätningens längd vid tillverkningen utefter den varierande våghöjden där denna ska appliceras. Gällande den sista frågan vilken behandlar den ekonomiska tillämpbarheten kunde inga tillräckligt träffsäkra resultat genereras och därav inga slutsatser dras.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 43
Series
MMK 2017:40 MKNB 094
Keywords [en]
Gaiter, sealing concepts, wave power
Keywords [sv]
Damask, tätningskoncept, vågkraft
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-209547OAI: oai:DiVA.org:kth-209547DiVA, id: diva2:1112607
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-20 Created: 2017-06-20 Last updated: 2017-06-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1927 kB)89 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1927 kBChecksum SHA-512
1c955930750a92be12853ee9f28e169d7ccd804b9fd95f7635cfc2e0183a747575b018e99be08ae932d412b3dc0c5dd0a09760e47514afea4224f247ec29fd90
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 89 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 376 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf