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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 구원철
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
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다수 파력발전 구조물의 최적 배치는 해양에너지 발전 효율에 큰 영향을 미칠 수 있는 중요한 주제이다. 본 연구에서는 다양한 알고리즘을 활용하여 방파제 연계형 상하 운동형 반구형 파력 발전기의 배치 최적화 및 형상 최적화를 수행하였다. 이를 위해, 랜킨 패널법 기반의 경계요소법을 활용한 삼차원 주파수 영역 수치조파수조 프로그램에 Python 기반의 최적화 알고리즘을 연계하여 계산을 수행하였다. 삼차원 주파수 영역 수치조파수조 프로그램은 정확한 파력 발전량을 계산하기 위해 사용되었으며, 배치 최적화를 위한 목적함수는 파력 발전기의 발전량과 배수량을 고려하는 방향으로 설정하였다.
알고리즘으로는 유전 알고리즘, 담금질 기법, 입자 군집 최적화 알고리즘, 변형된 입자 군집 최적화 알고리즘을 사용하였다. 각 알고리즘을 통해 도출된 결과를 비교하기 위해 먼저 벤치마크 함수를 사용한 검증을 시행했으며, 이후 불규칙파 해상 조건에서 각 파력 발전기의 사이 간격 및 파력 발전기와 수직 벽 형태의 방파제와 경사면을 포함하는 벽 형태의 방파제의 사이 간격에 대한 배치 및 형상 최적화를 진행하고 결과를 분석하였다.
알고리즘으로는 유전 알고리즘, 담금질 기법, 입자 군집 최적화 알고리즘, 변형된 입자 군집 최적화 알고리즘을 사용하였다. 각 알고리즘을 통해 도출된 결과를 비교하기 위해 먼저 벤치마크 함수를 사용한 검증을 시행했으며, 이후 불규칙파 해상 조건에서 각 파력 발전기의 사이 간격 및 파력 발전기와 수직 벽 형태의 방파제와 경사면을 포함하는 벽 형태의 방파제의 사이 간격에 대한 배치 및 형상 최적화를 진행하고 결과를 분석하였다.
목차
제 1 장 서론 11.1 배경지식 11.1.1 가동물체형 파력발전장치 21.2 선행연구 31.2.1 포텐셜 유동 및 전산유체역학 수치해석 31.2.2 파력발전장치 최적화 연구 41.3 연구 목적 및 논문 구성 6제 2 장 수학적 정식화 72.1 3차원 주파수영역 프로그램 (FR-NWT) 72.2 알고리즘 92.2.1 유전알고리즘 92.2.1 담금질 기법 102.2.2 입자 군집 최적화 알고리즘 112.2.3 변형된 PSO 알고리즘 (H-PSO-SCAC) 122.3 FR-NWT WITH PYTHON PROGRAM 152.3.1 변수 설정 및 제약 조건 설정 16제 3 장 최적화 알고리즘 성능 비교 193.1 알고리즘 별 수렴도 및 정확성 비교 19제 4 장 알고리즘을 통한 파력발전장치의 최적화 234.1 MEMORY MECHANISM 234.2 배치 최적화 프로그램을 통한 실 해역 적용사례 264.3 수직 벽 형태의 방파제 274.4 경사면을 포함하는 벽 형태의 방파제 334.4.1 최적화 함수의 변형 42제 5 장 결론 45참고 문헌 47영문 요약 50감사의 글 51
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