Otimização de uma turbina de maré considerando efeitos de blocagem

• Processo: 17/21220-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2018
• Data de Término da vigência: 05 de julho de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Bruno Souza Carmo
• Beneficiário: Daniela Tiemi Taira
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/23651-0 - Análise experimental e numérica de turbinas de maré, BE.EP.IC
• Assunto(s): Mudança climática Degradação ambiental Energia renovável Dinâmica dos fluidos computacional Fenômenos de transporte Turbinas Modelos numéricos de circulação Simulação por computador
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: blocagem | energia renovável | otimização | turbina de maré | Energias renováveis

Resumo

A necessidade por uma alternativa ao uso de energias não renováveis vem aumentando ao longo dos últimos anos. O intenso uso da queima combustíveis fósseis, como o carvão mineral e o petróleo, traz consigo problemas à saúde com o aumento da poluição do ar e degradações ambientais relacionadas com mudanças climáticas. Nesse contexto, a busca por fontes de energia renováveis vem se intensificando, com consequente aumento da participação destas fontes na matriz energética. Energia solar e eólica são as mais conhecidas nesse quadro, no entanto, o estudo sobre energia do oceano também vem aumentando. Nesse ramo, pode-se gerar energia pelas ondas, marés, gradientes térmicos e correntes oceânicas. O presente projeto visa estudar energia de marés, tendo como objetivo específico a otimização de uma turbina de maré situada em um canal, onde há efeitos de blocagem. Para a realização desse estudo, será desenvolvido um modelo numérico com base em dinâmica dos fluidos computacional (CFD - do inglês Computational Fluid Dynamics). Num primeiro momento, serão realizadas simulações computacionais reproduzindo o escoamento em torno da turbina com rotação forçada. Com os dados obtidos, uma análise comparativa e validação com a literatura será feita para então implementar o modelo com rotação livre. Em seguida, buscar-se-á comparar o desempenho da turbina para situações com blocagem e sem, e no fim, desenvolver geometrias de turbina para essas duas condições de forma a otimizar a sua eficiência. (AU)