ANÁLISE COMPUTACIONAL E GEOMÉTRICA COM DESIGN CONSTRUTAL DE UM DISPOSITIVO CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDAS DO MAR EM ENERGIA ELÉTRICA DO TIPO COLUNA DE ÁGUA OSCILANTE SUBMETIDO A UM ESPECTRO DE ONDAS

Mateus das Neves Gomes, Carlos Augusto de Oliveira Costa, Matheus José de Deus, Ruan Lukas Pinheiro Ricardo, Liércio André Isoldi, Elizaldo Domingues dos Santos, Luiz Alberto Oliveira Rocha

Resumo


Este trabalho apresenta um estudo computacional e geométrico sobre um
dispositivo conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica do tipo Coluna de Água Oscilante (CAO). O objetivo é maximizar a potência hidropneumática absorvida pelo dispositivo quando submetido a um espectro de onda com: período significante da onda (TS) de 7,5 s e altura significante da onda (HS) de 1,5 m. É empregado o Design Construtal para a análise geométrica. O grau de liberdade analisado foi H1/L (razão entre a altura e o
comprimento de entrada da câmara hidropneumática). Enquanto os outros graus de liberdade, H2/l, (razão entre altura e comprimento da chaminé de saída da câmara CAO) e H3 (profundidade de submersão da câmara CAO) são mantidos fixos. As restrições do problema são a área de entrada e a área total da câmara CAO que são mantidas constantes. Para a solução numérica é empregado um código de dinâmica dos fluidos computacional, baseado no Método de Volumes Finitos (MVF). O modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) é aplicado no tratamento da interação água-ar. O melhor desempenho foi obtido quando
(H1/L) o = 0,0516, H2/l = 3,0 e H3=9,25 m, sendo cerca de dezessete vezes melhor que o pior caso.
Keywords: Espectro de onda, Constructal Design, Energia das Ondas, Coluna de água Oscilante (CAO), Simulação numérica. 


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