Autor: Yanca da Cunha Pereira (Currículo Lattes)
Resumo
O objetivo deste trabalho é o de investigar a performance hidrodinâmica do dispositivo conversor de energia das ondas do tipo placa pendular em uma região onshore. A análise é feita por meio de simulação numérica usando o software ANSYS FLUENT® aplicado em um canal numérico 2D. O modelo numérico usa as equações de Navier-Stokes Média de Reynolds e a metodologia VoF (Volume of Fluid) para tratar o escoamento composto por dois fluidos, ar e água. O método sliding mesh é usado para considerar o movimento da placa rotacional causado pela ação da onda incidente. Inicialmente foi realizada uma validação do modelo quanto à ação de ondas em estruturas com movimento rotacional, considerando o caso de uma boia semi-submersa em um canal. Após, foi estudada a influência do coeficiente de amortecimento viscoso do sistema hidráulico responsável pela absorção de potência em uma placa em um canal, devido à incidência de ondas regulares de diferentes períodos, obtendo-se melhores valores entre 700 e 900 kNms/rad. Em seguida, foi analisada a influência da massa específica da placa no seu comportamento hidrodinâmico, mostrando que a massa específica de 1400 kg/m³ é a mais adequada. Uma análise detalhada do fenômeno de interação onda-estrutura foi realizada para o caso. Após, foram analisadas as influências da posição da placa e da rótula na performance do dispositivo, considerando as melhores condições das análises anteriores. Observou-se que a distância da extremidade superior da placa até a superfície livre de repouso que proporcionou a maior potência absorvida foi de 1 m, mantendo a distância da rótula até a superfície livre em 2 m, enquanto que a distância da rótula até a superfície livre que resultou a maior potência absorvida foi de 3 m, mantendo a extremidade da placa distante de 2 m em relação à superfície livre. Finalmente, um último caso foi analisado, levando em conta as melhores configurações das duas análises citadas simultaneamente. A maior potência absorvida é obtida quando a extremidade superior da placa está a 1 m da superfície livre e a rótula a 2 m da superfície livre. Assim, este trabalho permitiu entender com profundidade o processo de interação onda-estrutura do dispositivo do tipo placa oscilante pendular e as influências dos principais parâmetros envolvidos, auxiliando na elaboração de futuros projetos destes dispositivos.