An oscillating-water-column (OWC) type wave energy converter enables the transformation of wave energy into electrical energy. It is important to enlarge fluctuation of wave motion in the OWC to increase the energy efficiency. In this paper, the wave motion in the OWC is studied. We carried out analytical solution and experiment in the two-dimensional wave tank with regular waves of small wave height to wavelength ratio. The mathematical description is formulated by Eigen-function expansion method in the two dimensional Cartesian coordinate system under the linearized potential theory. The analytical solution is obtained by solving numerically resulting matrix equations. Particular attention is paid to the oscillating motion of the water column in the constant depth depending on the plate size (draft and width) which encloses the water column and frequency of the incident wave. The reflection coefficient, which is the reflected-to-incident wave amplitude ratio, is close to 0 and transmission coefficient, which is the transmitted-to-incident wave amplitude ratio, is close to 1 on the condition of the particular width between two plates to incident wavelength ratio. It is resonance phenomenon in the OWC. Experiments are conducted by measuring amplitudes using image processing for wave amplitudes generated by vertically oscillating of cylinder wave maker. Both analytical and experimental results are presented with comparison to each other.
진동수주형 파력발전은 파력 에너지를 전기에너지로 변환하는 방식이다. 에너지 효율을 높이기 위해 파랑의 높이차를 증가시키는 것이 중요하다. 이 논문는 진동수주형 파력발전에서 파랑의 거동에 대한 연구이다. 발전장치 내 입사하는 파랑의 공진현상을 이용하여 파랑의 파장과 구조물의 형상과의 관계를 나타내고자 한다. 여기서, 입사하는 파랑이 파장과 구조물 형상의 특정비에서 반사율이 0으로 투과율이 1로 수렴하는 현상을 공진이라 한다. 진동수주형 파력발전 장치를 실험으로 구현하고 발전장치와 파랑과의 관계에 대한 해석적 이론을 세우고 실험적으로 검증하여 파력발전 장치의 원리를 이해하고 효율을 극대화 한다. 파랑의 거동 및 물체와 파랑과의 상호작용에 대한 해석적 실험적 연구를 체계적으로 수행하여 연구결과를 설계에 적용하기 위한 정확한 데이터를 제시할 수 있는 근거가 될 수 있을 것이라고 판단한다.
