1 resultado para Turbina eólica
em Repositório Institucional da Universidade Federal do Rio Grande - FURG
Resumo:
Os oceanos representam um dos maiores recursos naturais, possuindo expressivo potencial energtico, podendo suprir parte da demanda energtica mundial. Nas ltimas dcadas, alguns dispositivos destinados converso da energia das ondas dos oceanos em energia eltrica tm sido estudados. No presente trabalho, o princpio de funcionamento do conversor do tipo Coluna de gua Oscilante, do ingls Oscillating Water Colum, (OWC) foi analisado numericamente. As ondas incidentes na cmara hidro-pneumtica da OWC, causam um movimento alternado da coluna de gua no interior da cmara, o qual produz um fluxo alternado de ar que passa pela chamin. O ar passa e aciona uma turbina a qual transmite energia para um gerador eltrico. O objetivo do presente estudo foi investigar a influncia de diferentes formas geomtricas da cmara sobre o fluxo resultante de ar que passa pela turbina, que influencia no desempenho do dispositivo. Para isso, geometrias diferentes para o conversor foram analisadas empregando modelos computacionais 2D e 3D. Um modelo computacional desenvolvido nos softwares GAMBIT e FLUENT foi utilizado, em que o conversor OWC foi acoplado a um tanque de ondas. O mtodo Volume of Fluid (VOF) e a teoria de 2 ordem Stokes foram utilizados para gerar ondas regulares, permitindo uma interao mais realista entre o conversor, gua, ar e OWC. O Mtodo dos Volumes Finitos (MVF) foi utilizado para a discretizao das equaes governantes. Neste trabalho o Contructal Design (baseado na Teoria Constructal) foi aplicado pela primeira vez em estudos numricos tridimensionais de OWC para fim de encontrar uma geometria que mais favorece o desempenho do dispositivo. A funo objetivo foi a maximizao da vazo mssica de ar que passa atravs da chamin do dispositivo OWC, analisado atravs do mtodo mnimos quadrados, do ingls Root Mean Square (RMS). Os resultados indicaram que a forma geomtrica da cmara influencia na transformao da energia das ondas em energia eltrica. As geometrias das cmaras analisadas que apresentaram maior rea da face de incidncia das ondas (sendo altura constante), apresentaram tambm maior desempenho do conversor OWC. A melhor geometria, entre os casos desse estudo, ofereceu um ganho no desempenho do dispositivo em torno de 30% maior.
