Simulação de Escoamentos Atmosféricos para Estudo de Parques Eólicos: Estudo comparativo dos softwares OpenFOAM e Windie

A presente tese tem como principal objetivo a comparação entre dois software de CFD (Computer Fluid Dynamics) na simulação de escoamentos atmosféricos com vista à sua aplicação ao estudo e caracterização de parques eólicos. O software em causa são o OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation) - freeware open source genérico - e o Windie, ferramenta especializada no estudo de parques eólicos. Para este estudo foi usada a topografia circundante a um parque eólico situado na Grécia, do qual dispúnhamos de resultados de uma campanha de medições efetuada previamente. Para este _m foram usados procedimentos e ferramentas complementares ao Open-FOAM, desenvolvidas por da Silva Azevedo (2013) adequados para a realização do pré-processamento, extração de dados e pós-processamento, aplicados na simulação do caso pratico. As condições de cálculo usadas neste trabalho limitaram-se às usadas na simulação de escoamentos previamente simulados pelo software Windie: condições de escoamento turbulento, estacionário, incompressível e em regime não estratificado, com o recurso ao modelo de turbulência RaNS (Reynolds-averaged Navier-Stokes ) k - E atmosférico. Os resultados de ambas as simulações - OpenFOAM e Windie - foram comparados com resultados de uma campanha de medições, através dos valores de speed-up e intensidade turbulenta nas posições dos anemómetros.

The main purpose of this work is the comparison between two CFD (Computional Fluid Dynamics) software, in a simulation of atmospheric flows over complex terrain, with application and characterization in wind farms. The software used are OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation) - freeware open source - and Windie, which is a tool specialized in atmospheric flows for wind farms projects. In this thesis was used a topography with a real wind farm already implemented, located in Greece, with a previously recorded measurements data. In this thesis was used additional procedures to OpenFOAM. Pre-processing and post-processing tools were used with OpenFOAM, those tools are already developed by da Silva Azevedo (2013) in his thesis. For data comparison we used previously simulations made in Windie sotware. Then used the same simulation condictions to perform the OpenFOAM simulations. Some of the conditions was turbulent, stationary, incompressible flow and non strati_ed regime, with RaNS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) atmospheric k - E model. The results of both simulations – OpenFOAM & Windie - were compared through speed-up and turbulent intensity with a previously measurements data, recorded from the located anemometers.