Estudo numérico da interação onda-OWSC em agitação regular - Gonçalves, Gonçalo Clemente Correia (2019)
Os Oscillating Wave Surge Converters (OWSCs) representam uma importante classe de dispositivos de aproveitamento da energia das ondas (WECS - Wave Energy Converters) do tipo corpo oscilante e destinam-se a aproveitar o movimento horizontal das partículas de fluido das ondas, operando assim em zonas junto à costa. Os OWSCs são fundamentalmente constituídos por uma placa oscilante e por um sistema de extração de energia (PTO - Power Take-Off). As restrições mecânicas impostas pelo sistema PTO carecem de especial importância no estudo dos OWSCs, em virtude dos complexos fenómenos que descrevem as interações onda-placa oscilante-sistema PTO. O principal objetivo desta dissertação é criar uma ferramenta numérica capaz de estudar as características hidrodinâmicas da interação onda-OWSC em agitação regular. O programa utilizado é o ANSYS Aqwa. Este programa aplica um método com malha baseado na teoria linear das ondas e na teoria da radiação/difração em 3D. Neste contexto é essencial perceber as propriedades do escoamento. Apresenta-se assim um modelo analítico da agitação baseado na teoria do escoamento potencial. O modelo numérico, previamente validado através da comparação dos resultados numéricos obtidos com dados experimentais existentes na literatura, é então aplicado para se estudar a influência da inércia da placa oscilante, da agitação e do sistema PTO na hidrodinâmica do OWSC. Os resultados demonstram que tanto a massa como a altura do centro de massa da placa oscilante não têm influência significativa na dinâmica do OWSC. Por outro lado, as características da agitação regular e do sistema PTO influenciam, de forma significativa, a dinâmica da placa oscilante e, consequentemente, a energia extraída pelo OWSC.