Comparação entre dispositivos de galgamento costeiro com rampa única e com rampa dupla empregando espectro de ondas e design construtal

Abstract

Estudos sobre formas alternativas de geração de energia elétrica vêm aumentado nos últimos anos. Os conversores de energia das ondas (wave energy converter - WEC) são uma destas formas, dentre elas o dispositivo de galgamento destaca-se por seu princípio de funcionamento. No presente trabalho é avaliado geometricamente um dispositivo de galgamento com rampa dupla, com a finalidade de maximizar a potência disponível ((P_d)_m), este resultado é então comparado com o obtido para um dispositivo com rampa única, este referente a um trabalho encontrado na literatura. O método Design Construtal é usado na avaliação geométrica (determinação de um campo de busca) e o método Busca Exaustiva para a otimização. Para a geração da onda se utilizou o espectro de ondas Pierson-Moskowitz (PM), com período de onda e altura significativa de, respectivamente, T_S = 7,5 s e H_S = 1,5 m. As dimensões das rampas do dispositivo são obtidas em relação a fração de área da rampa (ϕ₁ = 0,0006; 0,0009; 0,0012 e 0,0015; e ϕ₂ = 0,0006, além das razões entre as alturas e comprimentos das rampas iguais: H₁/L₁ = 0,3 e H₂/L₂ = 0,2 e 0,3. Os resultados mostram que, para o dispositivo com rampa dupla, a aplicação do Design Construtal foi importante para avaliação geométrica, possibilitando determinar a potência disponível máxima para as condições impostas. Porém, em comparação com o dispositivo com rampa única, este mostrou-se uma opção melhor.