APLICAÇÃO DE DESIGN CONSTRUTAL PARA ANÁLISE GEOMÉTRICA DE UM DISPOSITIVO CAO COM FORMATO DE DUPLO TRAPÉZIO SUBMETIDO A UM ESPECTRO DE PIERSON-MOSKOWITZ

Autores

  • Matheus José de Deus Instituto Federal do Paraná - Campus Paranaguá
  • Leandro Coqueiro Souza Instituto Federal do Paraná – IFPR – Campus Paranaguá
  • Marlon de Oliveira Alves da Silva Instituto Federal do Paraná – IFPR – Campus Paranaguá
  • Cândida Helena Alves Pereira do Amaral Instituto Federal do Paraná – IFPR, Campus Paranaguá
  • Elizaldo Domingues dos Santos Universidade Federal do Rio Grande-FURG
  • Liércio André Isoldi Universidade Federal do Rio Grande-FURG
  • Luiz Alberto Oliveira Rocha Universidade do Vale do Rio dos Sinos-UNSINOS
  • Mateus das Neves Gomes Instituto Federal do Paraná – IFPR, Campus Paranaguá

Resumo

Este trabalho aborda um estudo sobre a análise da geometria de um dispositivo conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica. O princípio de funcionamento considerado é o de Coluna de Água Oscilante (CAO) no formato de um duplo trapézio. O objetivo é maximizar a potência hidropneumática disponível no dispositivo CAO quando submetido a um espectro de ondas do tipo Pierson-Moskowitz. O espectro  considerado neste estudo contém 15 componentes de onda com período de pico igual a TS = 7,5 s e altura significativa igual a HS = 1,5 m. Para a simulação numérica, é empregado o modelo Volume of Fluid (VOF), aplicado no tratamento da interação água-ar. O domínio computacional é representado por um tanque de ondas com o dispositivo CAO acoplado. Para a avaliação geométrica é empregado o Design Construtal. O grau de liberdade analisado foi H1/L (razão entre a altura e o comprimento de entrada da câmara hidropneumática). As restrições do problema são a área de entrada, área total do dispositivo CAO que são mantidas constantes. A razão L1/L foi pré-determinada como uma constante  assumindo valores específicos: 1,25, 1,50 e 1,75.  São considerados três cenários de avaliação: i) considerando a frequência mínima do espectro, ii) considerando a frequência de pico do espectro e iii) considerando a frequência máxima do espectro. Os resultados indicam que a análise de configuração geométrica de dispositivo CAO conduz ao máximo aproveitamento da potência hidropneumática disponível, levando a diferenças médias de cerca de 40 W.

Biografia do Autor

Matheus José de Deus, Instituto Federal do Paraná - Campus Paranaguá

Graduando em Licenciatura em Física do Instituto Federal do Paraná – IFPR, Campus Paranaguá

Leandro Coqueiro Souza, Instituto Federal do Paraná – IFPR – Campus Paranaguá

Mestrando em Ciência, Tecnologia e Sociedade do Instituto Federal do Paraná – IFPR, Campus Paranaguá

Marlon de Oliveira Alves da Silva, Instituto Federal do Paraná – IFPR – Campus Paranaguá

Mestrando em Ciência, Tecnologia e Sociedade do Instituto Federal do Paraná – IFPR, Campus Paranaguá

Cândida Helena Alves Pereira do Amaral, Instituto Federal do Paraná – IFPR, Campus Paranaguá

Mestranda em Ciência, Tecnologia e Sociedade do Instituto Federal do Paraná – IFPR, Campus Paranaguá

Elizaldo Domingues dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande-FURG

Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul-UFRGS, professor do Programas de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC) e Engenharia Oceânica (PPGEO) pela Universidade Federal do Rio Grande-FURG.

Liércio André Isoldi, Universidade Federal do Rio Grande-FURG

Doutor em Engenharia pela Universidade Federal do Rio Grande-FURG, professor dos Programas de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC) e Engenharia Oceânica (PPGEO) pela Universidade Federal do Rio Grande-FURG

Luiz Alberto Oliveira Rocha, Universidade do Vale do Rio dos Sinos-UNSINOS

Doutor em Engenharia Mecânica pela Duke University-USA, professor convidado do Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos-UNSINOS

Mateus das Neves Gomes, Instituto Federal do Paraná – IFPR, Campus Paranaguá

Doutor em Engenharia pela Universidade Federal do Rio Grande-FURG, Professor do Programa de Pós-Graduação em Ciência, Tecnologia e Sociedade do IFPR – Campus Paranaguá

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Publicado

2019-03-16

Edição

v. 12 n. 1 (2019): RETEC - Revista de Tecnologias (Edição Espcial 8º MCSul / VIII SEMENGO)

Seção

Artigos