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Otimização de uma turbina de maré considerando efeitos de blocagem

Processo: 17/21220-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de maio de 2018
Vigência (Término): 05 de julho de 2019
Área do 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   Fontes renováveis de energia   Dinâmica dos fluidos computacional   Fenômenos de transporte   Turbinas   Modelos numéricos de circulação   Simulação por computador

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.