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Modelagem e simulação numérica de turbinas eólicas flutuantes de eixo horizontal

Processo: 18/26207-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de junho de 2019
Vigência (Término): 31 de maio de 2022
Área do 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

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)