Modelagem e simulação numérica de turbinas eólicas flutuantes de eixo horizontal

• Processo: 18/26207-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2023
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Bruno Souza Carmo
• Beneficiário: Marielle de Oliveira
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Simulação numérica Aerogerador Estruturas offshore Instalações em águas profundas Hidrodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Computational Fluid Dynamics | Coupled Analysis | Floating Offshore Wind Turbines | Offshore Wind Farm | Dinâmica dos Fluidos Computacional

Resumo

O interesse em desenvolver turbinas eólicas flutuantes para aplicações em águas profundas foi intensificado devido às limitações das estruturas fixas. Um desafio primordial para o desenvolvimento de tais dispositivos é compreender a dinâmica complexa do sistema considerando o acoplamento entre as forças hidrodinâmicas que atuam sobre a plataforma flutuante e as forças aerodinâmicas que atuam sobre a turbina eólica. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo detalhado através de uma abordagem de dinâmica dos fluidos computacional, capaz de fornecer estimativas precisas do comportamento aero-hidrodinâmico dessas estruturas. Com este modelo, pretende-se obter uma melhor compreensão sobre a física do sistema que permita ajustar modelos simplificados, capazes de reproduzir a resposta do sistema acoplado com um custo computacional menor. Posteriormente, realizar a modelagem de um grupo de turbinas eólicas flutuantes para a avaliar a influência das esteiras na dinâmica das turbinas. Além disso, este trabalho pretende investigar o efeito de técnicas de controle para aumentar a eficiência global de um grupo de turbinas eólicas flutuantes e minimizar o custo da energia produzida. (AU)

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)

DA SILVA, L. S. P.; DE OLIVEIRA, M.; CAZZOLATO, B.; SERGIIENKO, N.; AMARAL, G. A.; DING, B.. Statistical linearisation of a nonlinear floating offshore wind turbine under random waves and winds. OCEAN ENGINEERING, v. 261, p. 15-pg., 2022-08-10. (18/26207-4)

DE OLIVEIRA, MARIELLE; PURACA, RODOLFO C.; CARMO, BRUNO S.. A study on the influence of the numerical scheme on the accuracy of blade-resolved simulations employed to evaluate the performance of the NREL 5 MW wind turbine rotor in full scale. ENERGY, v. 283, p. 17-pg., 2023-11-15. (18/26207-4, 19/01507-8)

Publicações acadêmicas

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

OLIVEIRA, Marielle de. Modelagem e simulação numérica de turbinas eólicas de eixo horizontal offshore.. 2023. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) São Paulo.