Constructal Design de um dispositivo de galgamento onshore em escala real para uma profundidade fixa

Autores

  • Marcelo Moraes Goulart Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.
  • Jaifer Corrêa Martins Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.
  • Mateus das Neves Gomes Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
  • Ivoni Carlos Acunha Jr Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS), Campus Rio Grande.
  • Jeferson Avila Souza Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.
  • Luiz Alberto Oliveira Rocha Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
  • Liércio André Isoldi Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.
  • Elizaldo Domingues dos Santos Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.

DOI:

https://doi.org/10.14808/sci.plena.2015.081313

Palavras-chave:

Modelagem Computacional, Galgamento, Constructal Design, Volume of Fluid (VOF), Energia das Ondas do Mar.

Resumo

O estudo a respeito das tecnologias e princípios de funcionamento de dispositivos de conversão de energia das ondas em energia elétrica (WEC) tem crescido sensivelmente. Entre os WECs estudados está o dispositivo de galgamento. O seu princípio físico de funcionamento consiste em uma rampa que guia a água das ondas incidentes para um reservatório localizado acima do nível médio do mar. A água acumulada no reservatório escoa através de uma turbina de baixa queda gerando energia elétrica. No presente trabalho é realizado um estudo numérico relacionado ao efeito da geometria da rampa sobre o desempenho de um dispositivo de galgamento onshore em escala real, empregando Constructal Design. O principal propósito aqui é avaliar a razão entre altura e comprimento da rampa (H1/L1) que maximiza a quantidade de água que entra no reservatório do dispositivo para uma distância entre o fundo do dispositivo e o fundo do tanque de S = 6.0 m. Nas presentes simulações, as equações de conservação de massa, quantidade de movimento e uma equação para o transporte da fração volumétrica são resolvidas com o método dos volumes finitos (MVF). Para abordar a mistura água e ar, o modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) é empregado. Os resultados mostraram que as melhores geometrias são obtidas para as menores razões de H1/L1 para a profundidade analisada, contrariamente ao que foi observado em estudos preliminares da literatura para um dispositivo no meio do canal em escala de laboratório que simulava um dispositivo de galgamento do tipo offshore.

Biografia do Autor

Marcelo Moraes Goulart, Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.

http://lattes.cnpq.br/4437444879539182

Jaifer Corrêa Martins, Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.

http://lattes.cnpq.br/4704994744833413

Mateus das Neves Gomes, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

http://lattes.cnpq.br/7153399270700704

Ivoni Carlos Acunha Jr, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS), Campus Rio Grande.

http://lattes.cnpq.br/0120359380643615

Jeferson Avila Souza, Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.

http://lattes.cnpq.br/5324300115339036

Luiz Alberto Oliveira Rocha, Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

http://lattes.cnpq.br/2535324018884724

Liércio André Isoldi, Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.

http://lattes.cnpq.br/3761060945802171

Elizaldo Domingues dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Engenharia.

http://lattes.cnpq.br/6854950768271660

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Publicado

2015-08-31

Como Citar

Goulart, M. M., Martins, J. C., Gomes, M. das N., Acunha Jr, I. C., Souza, J. A., Rocha, L. A. O., … dos Santos, E. D. (2015). Constructal Design de um dispositivo de galgamento onshore em escala real para uma profundidade fixa. Scientia Plena, 11(8). https://doi.org/10.14808/sci.plena.2015.081313

Edição

v. 11 n. 8 (2015): August/Agosto 2015

Seção

VI Conferência Sul em Modelagem Computacional

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