AVALIAÇÃO NUMÉRICA DO EFEITO DA VARIAÇÃO DA ALTURA RELATIVA DE UM CONVERSOR DE ENERGIA DAS ONDAS DO MAR TIPO PLACA SUBMERSA

Resumo

O elevado potencial energético das ondas do mar torna esse 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 submerso, para proteção costeira, podendo ser utilizada, também, como conversor de energia das ondas. O objetivo deste estudo é avaliar numericamente o efeito da variação da altura relativa de uma placa submersa (dada pela razão entre a altura da placa e a profundidade da lâmina de água) sobre a eficiência do escoamento que ocorre abaixo da mesma, quando sujeita à incidência de diferentes ondas sobre sua estrutura, e obter dados para recomendações teóricas sobre a geometria do conversor. Para isso, foram simuladas seis ondas com períodos entre 1,25 e 3,50 s, incidindo numa placa submersa com alturas relativas de 86,7, 85,0 e 83,3 %. A eficiência do dispositivo, definida pela razão entre a potência disponível do escoamento sob a placa submersa e a potência média da onda incidente, foi avaliada desconsiderando a presença da turbina abaixo da placa. Nas simulações numéricas foi utilizado um domínio bidimensional que se baseia no modelo multifásico Volume of Fluid (VOF), para o tratamento da interação água-ar, e no Método de Volumes Finitos, para a solução das equações de conservação de massa e quantidade de movimento. A análise dos dados obtidos permitiu identificar uma eficiência do equipamento aproximadamente três vezes maior para as ondas de maior período em relação às ondas incidentes de menor período, chegando a aproximadamente 27 %.