ESTUDO NUMÉRICO DO EFEITO DA VARIAÇÃO CONJUNTA DO COMPRIMENTO E DA ALTURA RELATIVA DE UM CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDAS TIPO PLACA HORIZONTAL SUBMERSA

Resumo

Os oceanos concentram uma grande quantidade de energia, disponível, principalmente, nas ondas do mar, fazendo desse recurso uma importante alternativa como fonte de energia limpa e renovável. O sistema de placa horizontal submersa é um tipo de estrutura utilizada como quebra-mar e pode ser utilizado, também, como conversor de energia das ondas. O objetivo deste estudo é analisar numericamente o efeito da variação conjunta do comprimento e da altura relativa de um conversor tipo placa horizontal submersa sobre a sua eficiência de conversão, bem como sobre o comportamento do escoamento que ocorre abaixo da placa e, assim, obter dados para recomendações teóricas sobre a geometria do conversor. Para tanto, foi simulada uma onda com período de 3,00 s incidindo numa placa submersa com quatro diferentes comprimentos e disposta em alturas relativas de 88,3, 83,3 e 76,7 %. A eficiência de conversão do dispositivo foi avaliada 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 menor comprimento e maior altura relativa pode levar a uma eficiência do equipamento aproximadamente três vezes maior que a configuração com maior comprimento e menor altura relativa, chegando a aproximadamente 42 %, entre os casos estudados.

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