MODELAGEM COMPUTACIONAL DO PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM CONVERSOR TIPO PLACA HORIZONTAL SUBMERSA EM ESCALA REAL

Abstract

Diversos estudos apontam que em pouco tempo a capacidade de geração de energia atual bem como a forma como a energia é obtida não será suficiente para suprir a demanda global. Em virtude deste déficit que se projeta para o futuro, as fontes de energia renováveis estão em evidência. A Terra possui uma ampla extensão litorânea onde a energia contida nas ondas do mar encontra-se disponível e apresenta um elevado potencial energético, sendo uma fonte de energia limpa e totalmente renovável. Entre os diferentes dispositivos de conversão de energia das ondas do mar em energia elétrica, os mais promissores são aqueles que associam o aproveitamento de diferentes recursos, ou seja, ondas e eólica, por exemplo, ou que possuem mais de uma função, conversor e quebra-mar, por exemplo. Nesse contexto, o dispositivo tipo placa horizontal submersa pode ser usado como conversor de energia das ondas e como quebra-mar, concomitantemente. O presente trabalho tem como objetivo demonstrar o princípio de funcionamento do dispositivo tipo placa horizontal submersa tanto na função de quebra-mar como de conversor de energia das ondas através da modelagem computacional. Para tanto, utilizou-se os softwares de dinâmica dos fluidos computacional GAMBIT, para a construção e discretização do domínio computacional, e FLUENT para solução das equações de conservação. Para representação da interação entre água e ar empregou-se o modelo multifásico Volume of Fluid. Foi utilizado um domínio bidimensional e uma onda monocromática, ambos com dimensões em escala real. Os resultados demonstram, qualitativamente, a efetividade do dispositivo como quebra-mar, através do monitoramento da elevação da superfície livre da água a montante e a jusante da placa, bem como sua potencialidade como conversor de energia das ondas, pelo monitoramento da velocidade axial do escoamento abaixo da placa.