Waveroller : análise das características hidráulicas e de escoamento influentes na geração de energia elétrica por simulação numérica

Abstract

Atualmente a busca por fontes alternativas de energia está crescendo, por outro lado, os oceanos e mares abrigam um grande potencial energético que ainda é pouco explorado. As ondas são capazes de percorrer grandes distâncias sem perdas significativas de energia, portanto podem ser utilizados dispositivos que convertem a energia das ondas em energia elétrica, dentre estes está o Waveroller, dispositivo composto por uma placa que se movimenta e faz uma turbina gerar eletricidade. Este trabalho tem como objetivo analisar como o escoamento ocasionado pelas ondas do mar influencia no movimento das placas de um módulo composto por três Waverollers (projeto SURGE, Peniche, Portugal); para tal foi utilizado simulação numérica através do código computacional livre e aberto OpenFOAM v. 2.4.0, com uma malha estruturada e dividida em blocos, assumindo determinados períodos e alturas de onda (considerando esta como regular), diversas posições angulares das placas e profundidades. Constatou-se que grandes períodos de onda provocam aumento da magnitude das velocidades, vorticidade e maiores forças de arraste. Menores profundidades significam menores aproveitamentos energéticos e maiores oscilações nos valores de velocidade e forças de arraste. À medida que as placas encontram-se mais inclinadas, ficam sujeitas a maiores valores de velocidade, vorticidade e magnitudes das forças de sustentação, porém a menores valores de magnitudes das forças de arraste. Pode-se dizer que a geração de energia esteja relacionada diretamente ao período da onda incidente, onde este pode ocasionar maiores ou menores oscilações nos valores das forças de arraste e sustentação, que, por sua vez, influenciarão nas oscilações das placas e, consequentemente, na eletricidade gerada.