AVALIAÇÃO GEOMÉTRICA DE UM CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDAS CAO EM ESCALA DE LABORATÓRIO

Abstract

Por se tratar de uma fonte renovável de energia, estudos sobre a obtenção de energia elétrica por meio da energia das ondas do mar vem ganhando destaque ao longo dos anos. Com esta motivação, o presente trabalho avalia geometricamente um dispositivo conversor de energia das ondas do tipo coluna de água oscilante (CAO), que é composto por uma câmara hidropneumática e um duto de ar, onde uma turbina e um gerador elétrico são acoplados. A câmara é aberta abaixo do nível da superfície livre, enquanto o duto é aberto para a atmosfera. O movimento oscilante das ondas provoca o escoamento do ar dentro desta estrutura, acionando a turbina que produz energia elétrica. Para a avaliação geométrica do CAO, utilizou-se o design construtal aliado à busca exaustiva na investigação do grau de liberdade H1/L1, razão entre a altura e o comprimento da câmara hidropneumática, mantendo constante a área da câmara. Considerou-se um domínio computacional bidimensional em escala de laboratório e a incidência de ondas regulares. As simulações foram realizadas no Fluent e o modelo multifásico volume of fluid (VOF) foi utilizado. A geometria ótima foi encontrada para H1/L1 = 0,80, atingindo eficiência 1,5 vezes superior do que a pior, H1/L1 = 5,00.