Estudo Numérico da influência de Falésias na Geração de Energia Eólica

• Processo: 11/00647-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Leandro Franco de Souza
• Beneficiário: Patrícia Sartori
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/25121-2 - Estudo numérico da influência de Falésias na geração de energia eólica, BE.EP.DR
• Assunto(s): Micrometeorologia Simulação de grandes escalas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Escoamentos sobre falésias | geração de energia eólica | Métodos de Fronteira imersas | Métodos numéricos de alta ordem | Micrometeorologia | Simulação de Grandes Escalas | Simulação de escoamentos de fluido

Resumo

A geração de energia através de processos não poluentes e que acarretem em pouca interferência no meio ambiente é uma meta de muitos pesquisadores do mundo. Uma das formas de geração de energia que tem estas características é através de energia eólica. A presente proposta tem como objetivo estudar o potencial energético de turbinas eólicas em regiões costeiras. Em muitos locais da costa brasileira e de outros países existe a presença de falésias. Estas falésias interferem no perfil do escoamento atmosférico que vem em direção ao continente, criando uma nova camada limite, conhecida como camada limite interna. A proposta deste trabalho é estudar o escoamento atmosférico que ocorre do mar em direção à terra, quando há presença de falésias. Com o estudo aprofundado destes tipos de escoamento pode-se determinar qual é o melhor local para instalação de uma turbina eólica em uma falésia. O estudo é de natureza computacional, onde se pretende utilizar simulação de grandes escalas (LES) aliado ao método de fronteiras imersas de alta ordem. Para tal, serão utilizadas diferenças finitas compactas de alta ordem e métodos espectrais para discretização das derivadas espaciais; a integração temporal será realizada através de um método Runge-Kutta de 4a ordem; para solução da equação de Poisson será adotado um método multigrid; e o código será paralelizado adotando uma decomposição de domínio. Pretende-se analisar casos com diferentes alturas de falésias e valores de velocidade da camada limite atmosférica. A validação do código será realizada através de comparação dos resultados obtidos com resultados experimentais e observacionais.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PETRI, LARISSA A.; SARTORI, PATRICIA; ROGENSKI, JOSUEL K.; DE SOUZA, LEANDRO F.. Verification and validation of a Direct Numerical Simulation code. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING, v. 291, p. 266-279, JUL 1 2015. (11/08010-0, 11/00647-9, 10/00880-2, 12/25121-2, 11/19215-1)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SARTORI, Patrícia. Um código LES de alta ordem para simulação de escoamentos turbulentos com desenvolvimento espacial. 2016. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB) São Carlos.