Validação e verificação de modelo numérico para simulação do princípio de funcionamento do dispositivo coluna de água oscilante
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X87159Palavras-chave:
Modelagem computacional, Energia das ondas, Validação, VerificaçãoResumo
Inicialmente, este trabalho apresenta a validação de um modelo computacional axissimétrico empregando a Metodologia Ar para a simulação numérica de um conversor de energia das ondas do mar em energia elétrica do tipo Coluna de Água Oscilante (CAO), através de resultados experimentais de um escoamento turbulento sobre um degrau descendente; característica essa que se assemelha ao escoamento do ar no interior de um dispositivo CAO. Posteriormente, o modelo foi verificado com os resultados numéricos produzidos em um estudo onde o escoamento de ar turbulento sobre o degrau descendente foi simulado e a validação destes resultados também foi realizada com os dados experimentais previamente usados. O modelo que utiliza κ−ε padrão para turbulência, a Enhanced Wall Function como função de parede e o SIMPLE para o acoplamento pressão velocidade, atingiu um tempo de processamento de aproximadamente 30 min e apresentou um valor médio para o Erro Absoluto Médio (MAE) de 1,25% na validação. Na verificação o MAE foi inferior a 4% para componente x e menor que 1,5% para componente y.
Downloads
Referências
Barakaz A. E., Marjani A. E. (2021). Water oscillation modelling inside the oscillating water column for wave energy conversion. Int J Renew Energy Res. 11(2):826-41. doi: 10.20508/ijrer.v11i2.11886.g8205
Brendmo A., Falnes J., Lillebekken P. M. (1996) Linear modelling of oscillating water column including viscous loss. Appl Ocean Res. 18(2):65-75. doi: 10.1016/0141-1187(96)00011-9
Conde J. M. P. (2007). Verificação e validação de um código numérico na simulação de escoamentos turbulentos. Proc. CMNE/CILANCE 2007, Porto/PT, Anais[...].
Conde J. M. P., Gato L.M.C. (2008). Numerical study of the air-flow in an oscillating water column wave energy converter. Renew Energ. 33(12):2637-44. doi: 10.1016/j.renene.2008.02.028
Driver D. M., Seegmiller H. L. (1985). Features of a reattaching turbulent shear layer in divergent channel flow. AIAA J. 23(2):163-71. doi: 10.2514/3.8890.
ERCOFTAC Classic Collection Database – http://cfd.me.umist.ac.uk/erco
Falcão A. F. O.; Henriques J. C. C. (2016). Oscillating-water-column wave energy converters and air turbines: A review. Renew Energ. 85:1391-424. doi: 10.1016/j.renene.2015.07.086
FLUENT. User’s Guide – Version 12.0. ANSYS Inc.; 2009.
Gomes, M. das N., Olinto, C. R., Isoldi, L. A., Souza, J. A., Rocha, L. A. O. (2009). Computational modeling of the air-flow in an oscillating water column system. Proceedings of 20th International Congress of Mechanical Engineering, COBEM,
Hulland, J., Ryan, M. J., Rayner, R. K. (2010). Modeling Customer Satisfaction: A Comparative Performance Evaluation of Covariance Structure Analysis Versus Partial Least Squares. In: Esposito Vinzi, V., Chin, W., Henseler, J., Wang, H. (eds) Handbook of Partial Least Squares. Springer Handbooks of Computational Statistics. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-32827-8_15
Jenniches S. (2018). Assessing the regional economic impacts of renewable energy sources – a literature review. Renew Sust Energ Rev. 93:35-51. doi: 10.1016/j.rser.2018.05.008
Kim J. Y., Ghajar A. J., Tang C., Foutch G. L. (2007). Comparison of near-wall treatment methods for high Reynolds number backward facing step flow. Int J Comput Fluid Dyn. 19(7):493-500. doi: 10.1080/10618560500502519
Marjani A. E., Ruiz F. C., Rodriguez M. A., Santos M. T. P. (2008). Numerical modelling in wave energy conversion systems. Energy. 33(8):1246-53. doi: 10.1016/j.energy.2008.02.018
Reguero B. G., Losada I. J., Méndez F. J. (2015). A global wave power resource and its seasonal, interannual and long-term variability. Appl Energy. 148:366-80. doi: 10.1016/j.apenergy.2015.03.114
Wilcox D.C. (1998). Turbulence modeling for CFD. DCW Industries Inc, La Canada.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2024 Ciência e Natura
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Para acessar a DECLARAÇÃO DE ORIGINALIDADE E EXCLUSIVIDADE E CESSÃO DE DIREITOS AUTORAIS clique aqui.
Diretrizes Éticas para Publicação de Revistas
A revista Ciência e Natura está empenhada em garantir a ética na publicação e na qualidade dos artigos.
A conformidade com padrões de comportamento ético é, portanto, esperada de todas as partes envolvidas: Autores, Editores e Revisores.
Em particular,
Autores: Os Autores devem apresentar uma discussão objetiva sobre a importância do trabalho de pesquisa, bem como detalhes e referências suficientes para permitir que outros reproduzam as experiências. Declarações fraudulentas ou intencionalmente incorretas constituem comportamento antiético e são inaceitáveis. Artigos de Revisão também devem ser objetivos, abrangentes e relatos precisos do estado da arte. Os Autores devem assegurar que seu trabalho é uma obra totalmente original, e se o trabalho e / ou palavras de outros têm sido utilizadas, isso tem sido devidamente reconhecido. O plágio em todas as suas formas constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Submeter o mesmo manuscrito a mais de um jornal simultaneamente constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Os Autores não devem submeter artigos que descrevam essencialmente a mesma pesquisa a mais de uma revista. O Autor correspondente deve garantir que haja um consenso total de todos os Co-autores na aprovação da versão final do artigo e sua submissão para publicação.
Editores: Os Editores devem avaliar manuscritos exclusivamente com base no seu mérito acadêmico. Um Editor não deve usar informações não publicadas na própria pesquisa do Editor sem o consentimento expresso por escrito do Autor. Os Editores devem tomar medidas de resposta razoável quando tiverem sido apresentadas queixas éticas relativas a um manuscrito submetido ou publicado.
Revisores: Todos os manuscritos recebidos para revisão devem ser tratados como documentos confidenciais. As informações ou ideias privilegiadas obtidas através da análise por pares devem ser mantidas confidenciais e não utilizadas para vantagens pessoais. As revisões devem ser conduzidas objetivamente e as observações devem ser formuladas claramente com argumentos de apoio, de modo que os Autores possam usá-los para melhorar o artigo. Qualquer Revisor selecionado que se sinta desqualificado para rever a pesquisa relatada em um manuscrito ou sabe que sua rápida revisão será impossível deve notificar o Editor e desculpar-se do processo de revisão. Os Revisores não devem considerar manuscritos nos quais tenham conflitos de interesse resultantes de relacionamentos ou conexões competitivas, colaborativas ou outras conexões com qualquer dos autores, empresas ou instituições conectadas aos documentos.
