Avaliação numérica e geométrica do efeito da inserção de um anteparo triangular na parede frontal de um conversor de energia das ondas do mar do tipo Coluna de Água Oscilante

Resumo

O presente artigo apresenta um estudo numérico bidimensional sobre a influência de um anteparo em um dispositivo conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica. O objetivo é avaliar, numericamente e geometricamente, o efeito da utilização de um anteparo na potência hidropneumática disponível no dispositivo do tipo Coluna de Água Oscilante (CAO). O domínio computacional consiste em um canal de ondas com um dispositivo CAO onshore. Para a análise geométrica foi aplicado o Método Design Construtal. O problema tem uma restrição geométrica: a área do anteparo (A₂) e um grau de liberdade H₂/L₂ (razão da altura e comprimento do anteparo). Nas simulações numérica, as equações de conservação de massa, quantidade de movimento e uma equação para o transporte de fração volumétrica são resolvidas através do Método Volumes Finitos (MVF). O modelo multifásico Volume Of Fluid (VOF) é aplicado para a interação água/ar. Observou-se que a geometria de dispositivo CAO

O presente artigo apresenta um estudo numérico bidimensional sobre a influência de um anteparo em um dispositivo conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica. O objetivo é avaliar, numericamente e geometricamente, o efeito da utilização de um anteparo na potência hidropneumática disponível no dispositivo do tipo Coluna de Água Oscilante (CAO). O domínio computacional consiste em um canal de ondas com um dispositivo CAO onshore. Para a análise geométrica foi aplicado o Método Design Construtal. O problema tem uma restrição geométrica: a área do anteparo (A₂) e um grau de liberdade H₂/L₂ (razão da altura e comprimento do anteparo). Nas simulações numérica, as equações de conservação de massa, quantidade de movimento e uma equação para o transporte de fração volumétrica são resolvidas através do Método Volumes Finitos (MVF). O modelo multifásico Volume Of Fluid (VOF) é aplicado para a interação água/ar. Observou-se que a geometria de dispositivo CAO que propiciou a maior potência hidropneumática disponível, foi a geometria para o qual a razão H₂/L₂ = 0,025. Os resultados mostraram uma diferença de cerca de 90% no comportamento da potência hidropneumática disponível no dispositivo CAO. Essa diferença ocorreu devido a variação do grau de liberdade H₂/L_2, quando foi adotado H₂/L₂ = 0,025 foi obtida a maior potência hidropneumática disponível enquanto que quando H₂/L₂ = 0,2 foi obtida a menor. Por fim, foi possível concluir que o aumento da razão H₂/L₂ resultou na diminuição da média RMS da potência hidropneumática disponível do dispositivo CAO.

que propiciou a maior potência hidropneumática disponível, foi a geometria para o qual a razão H₂/L₂ = 0,025. Os resultados mostraram uma diferença de cerca de 90% no comportamento da potência hidropneumática disponível no dispositivo CAO. Essa diferença ocorreu devido a variação do grau de liberdade H₂/L_2, quando foi adotado H₂/L₂ = 0,025 foi obtida a maior potência hidropneumática disponível enquanto que quando H₂/L₂ = 0,2 foi obtida a menor. Por fim, foi possível concluir que o aumento da razão H₂/L₂ resultou na diminuição da média RMS da potência hidropneumática disponível do dispositivo CAO.