Análise numérica de uma placa submersa como quebra mar e conversor de energia das ondas

Abstract

Este artigo apresenta um modelo computacional bidimensional desenvolvido para análise do quebra mar tipo placa submersa. O modelo desenvolvido utiliza os códigos comerciais GAMBIT e FLUENT. O escoamento da mistura água-ar nas simulações numéricas do dispositivo é realizada através do modelo multifásico Volume of Fluid. O objetivo deste artigo é contribuir para um maior conhecimento deste dispositivo mostrando seu bom desempenho nas funções de quebra mar e conversor de energia das ondas. É analisada a influência da posição vertical da placa no coeficiente de transmissão e na eficiência do dispositivo ao converter energia das ondas em energia elétrica. Para tanto, o modelo desenvolvido, depois do processo de validação, foi utilizado em seis simulações que diferem apenas na posição da placa. Nos casos estudados, o aumento da distância da placa ao fundo proporcionou aumento da eficiência e redução do coeficiente de transmissão.

This paper presents a two-dimensional computational model developed for analysis of submerged plate type breakwater. The developed model uses commercial codes FLUENT and GAMBIT. The fluid flow of the water-air mixture in the numerical simulations of device is performed with the use of the multiphase model Volume of Fluid. The aim of this paper is to contribute for a better knowledge of this breakwater showing its good performance working as breakwater and wave energy converter. It is analyzed the influence of the vertical position of the plate in the transmission coefficient and efficiency to to convert wave energy into electricity. Therefore, the model developed after the validation process was used in six simulations that differ on each other only by the position of the plate. In the cases studied, the increase of the distance from the bottom at the plate provided increase efficiency and reduce transmission coefficient.