INVESTIGAÇÃO NUMÉRICA E GEOMÉTRICA DA REGIÃO DE TRANSIÇÃO TRAPEZOIDAL ENTRE A CÂMARA HIDROPNEUMÁTICA E A CHAMINÉ DE UM DISPOSITIVO CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDAS DO MAR EM ENERGIA ELÉTRICA DO TIPO COLUNA DE ÁGUA OSICLANTE

Resumo

O presente trabalho contempla o estudo da modelagem computacional e do
emprego do Design Construtal, para analisar diferentes configurações geométricas da região de transição trapezoidal entre a câmara hidropneumática e a chaminé do dispositivo Coluna de Água Oscilante (CAO) e assim maximizar a potência hidropneumática. Considerando um domínio bidimensional, as restrições do problema são: área de entrada da câmara hidropneumática (A E ), área total da câmara CAO (A T). Os graus de liberdade analisados são: o ângulo de inclinação da parede entre a câmara hidropneumática e a chaminé do dispositivo CAO (α) e a razão entre altura e comprimento da chaminé do dispositivo (H2/l), no presente trabalho os graus de liberdade H1/L (razão entre altura e comprimento da câmara hidropneumática) e H3 (profundidade de submersão do dispositivo) são mantidos constantes. Para a solução numérica é empregado um código de dinâmica de 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 domínio computacional é representado por um tanque de ondas com o dispositivo CAO acoplado. Os resultados obtidos mostram que a máxima potência hidropneumática de 451,15 W é obtida para os graus de liberdade H2/l = 4 e α = 5, enquanto o caso com menor desempenho apresenta uma potência hidropneumática de 98,57 W para os graus de liberdade H2/l = 2,3 e α = 45. Este resultado mostra um ganho de 78,15 % em relação ao caso com menor desempenho de potência. 

Palavras-chave: Design Construtal, Coluna de Água Oscilante (CAO), otimização
geométrica, região de transição trapezoidal.