Isoldi, Liércio AndréTeixeira, Paulo Roberto de FreitasSeibt, Flavio Medeiros2025-03-262025-03-262014SEIBT, Flavio Medeiros. Análise numérica do princípio de funcionamento do conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica do tipo placa submersa. 2014. 99f. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2014.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12462Dissertação (mestrado)A crescente demanda por produção de energia elétrica e a necessidade de preservação dos recursos naturais, tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias de conversão de baixo impacto ambiental. O potencial energético dos oceanos está distribuído sob diferentes formas, das quais a energia das ondas se destaca por concentrar a maior parte deste recurso. O dispositivo de placa submersa consiste em uma placa horizontal, plana e imersa sob a superfície do mar. A passagem das ondas sobre essa estrutura origina um escoamento horizontal, sob a placa, que alterna constantemente de sentido. Esse escoamento pode ser aproveitado como propulsão para uma turbina hidráulica, fazendo com que o dispositivo atue como um conversor de energia das ondas do mar. Este estudo apresenta uma análise numérica do princípio de funcionamento deste equipamento, isto é, sem considerar a presença da turbina abaixo da placa. Para isso, foram realizadas avaliações da influência de parâmetros geométricos da placa submersa e características das ondas incidentes no dispositivo com relação a sua eficiência de conversão de energia. Para as simulações numéricas foi utilizado um domínio bidimensional que se baseia no modelo multifásico Volume of Fluid (VOF), para o tratamento da região de interface água-ar. O domínio computacional foi construído e discretizado (geração da malha) no software GAMBIT, enquanto a solução das equações que regem o problema foi realizada com o software FLUENT, que utiliza o Método de Volumes Finitos (MVF) para obtenção de um sistema algébrico de equações. As ondas foram geradas por uma condição de contorno de velocidade variável no tempo, impondo as componentes horizontal e vertical de velocidade das partículas de fluido, com base na teoria de ondas de Stokes de 2a ordem. A análise do escoamento sob a placa submersa permitiu observar que as magnitudes da velocidade e da vazão mássica são maiores nos casos em que a placa tem menor comprimento e é posicionada próxima a superfície. Os resultados indicaram que dependendo das características do dispositivo (construtivas, de instalação e operacionais) é possível atingir uma eficiência em torno de 35 %.The growing demand for electric energy production and the need for conservation of natural resources has driven the development of conversion technologies with low environmental impact. The energy resource from oceans is distributed under different forms, among them wave energy stands out by concentrating most of this resource. The submerged plate is a horizontal, flat and submerged structure under the sea surface. The passage of the waves through this structure generates a horizontal flow beneath the plate, alternating constantly the flow direction. This flow can be used to drive a hydraulic turbine, so that the device acts as a wave energy converter. This study presents a numerical analysis of the operational principle of the equipment, i.e., without considering the presence of the turbine below the plate. To do so, studies of the influence of geometric parameters of the submerged plate and parameters of the incident waves on the device in relation to energy conversion efficiency are presented. For the numerical simulations were used a two-dimensional domain based on the Volume of Fluid (VOF) multiphase model for the treatment of air-water region interface. The numerical model was built and discretized in the GAMBIT software, while the solution of the governing equations of the problem were performed with the FLUENT software, which uses the Finite Volume Method (FVM) to obtain an algebraic system of equations. The waves were generated by a time-dependent boundary condition for the velocity, by imposing horizontal and vertical components for the fluid particles velocity, based on the wave theory Stokes 2nd order. The analysis of the flow below the submerged plate allowed the observation that the magnitude of velocity and mass flow rate are higher in cases where the plate has a smaller length and is positioned close to the surface. The results indicated that depending on the device characteristics (construction, installation and operation) it is possible to achieve an efficiency around 35 %.poropen accessEnergia das OndasConversor de Energia das OndasPlaca SubmersaVolume of Fluid (vof)Simulação NuméricaWave EnergyWave Energy ConverterSubmerged PlateNumerical SimulationmasterThesis