APLICAÇÃO DO MÉTODO DESIGN CONSTRUTAL NA AVALIAÇÃO NUMÉRICA DA POTÊNCIA HIDROPNEUMÁTICA DE UM DISPOSITIVO CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDAS DO MAR DO TIPO COLUNA DE ÁGUA OSCILANTE COM REGIÃO DE TRANSIÇÃO TRAPEZOIDAL

Resumo

O presente trabalho apresenta um estudo numérico bidimensional sobre a região de transição entre a câmara hidropneumática e a chaminé de um dispositivo conversor do tipo Coluna de Água Oscilante (CAO). O objetivo é maximizar a potência hidropneumática, considerando uma geometria trapezoidal na região de transição do dispositivo CAO, situada entre a câmara hidropneumática e a chaminé. Os resultados são comparados através do valor de potência hidropneumática obtido para as diferentes configurações geométricas. O Design Construtal, associado ao método de busca exaustiva, foi empregado para definir a geometria que maximiza a potência hidropneumática. Os graus de liberdade estudados foram o ângulo de inclinação da parede entre a câmara hidropneumática e a chaminé do dispositivo CAO (α), a razão entre altura e comprimento da chaminé do dispositivo (H₂/l) e a profundidade de submersão do dispositivo (H₃). O domínio computacional é representado por um tanque de ondas com o dispositivo CAO acoplado. O software FLUENT foi empregado para a solução numérica das equações, baseada no Método dos Volumes Finitos (MVF). A construção da geometria e a geração da malha foram realizadas no software GAMBIT. Na interação entre as fases ar e água, foi aplicado o método Volume of Fluid (VOF). Os resultados encontrados mostram um potência de 587,31 W para o caso de melhor desempenho, enquanto que 46,14 W determinam a potência para o caso de mais baixo desempenho. Estes resultados apresentam uma diferença de 92,14 % em relação ao mais alto e o mais baixo desempenho de potência hidropneumática.

Palavras-chave: Design Construtal, Trapezoidal, CAO.