MODELAGEM COMPUTACIONAL DO CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDAS TIPO PLACA HORIZONTAL SUBMERSA EM ESCALA REAL E ANÁLISE DE SIMILARIDADE COM MODELO EM ESCALA DE LABORATÓRIO

Resumo

A grande concentração de energia disponível nas ondas do mar faz desse recurso uma importante alternativa como fonte de energia renovável. O sistema de placa horizontal submersa é uma estrutura utilizada como quebra-mar, mas pode ser utilizado, também, como conversor de energia das ondas. O objetivo deste estudo é simular, numericamente, o conversor tipo placa horizontal submersa em escala real e analisar a similaridade dos resultados com relação a resultados precedentes de um modelo em escala de laboratório, de forma a possibilitar recomendações teóricas sobre a geometria do conversor. Para isso, as dimensões do modelo foram definidas por um fator de escala segundo o critério de similaridade de Froude. Foi simulada uma onda de período 6,00 s incidindo numa placa submersa disposta em diferentes alturas relativas entre 76,7 e 88,3 %. Os dados de eficiência do dispositivo foram avaliados sem considerar a presença da turbina abaixo da placa. Nas simulações numéricas, foi utilizado um domínio bidimensional e a interação entre água e ar foi tratada com o modelo multifásico Volume of Fluid (VOF). O Método de Volumes Finitos foi empregado para a solução das equações de conservação de massa e quantidade de movimento. A análise dos resultados permitiu identificar que a configuração da placa com maior altura relativa pode levar a uma eficiência do equipamento de aproximadamente 18 %. Além disso, a comparação entre os resultados das duas escalas mostrou-se concordante, de modo que diferença média entre as eficiências obtidas foi de 2 %, considerando os casos estudados.

Palavras-chave: energia das ondas, método de volumes finitos, placa horizontal submersa