Numerical study of a fixed oscillating water column

Fontes de energia renováveis são críticas na transição para sistemas de energia sustentáveis. As ondas do oceano transportam maior densidade de energia comparativamente a outras fontes de energia renováveis. A Coluna de Água Oscilante (OWC) são o tipo mais promissor de entre todos os dispositivos que convertem energia das ondas em eletricidade. O primeiro passo no design de uma OWC é o desenvolvimento de um estudo numérico e o WEC-Sim é uma ferramenta robusta e potente na indústria da energia das ondas, especialmente para simular dispositivos flutuantes. No entanto, simular Colunas de Água Oscilante no WEC-Sim requer algumas alterações no programa. Este estudo relata uma melhoria no método para simulação de Colunas de Água Oscilante fixas no WEC-Sim, através da integração de uma toolbox. Um caso de estudo da Coluna de Água Oscilante de Mutriku foi realizado com o objetivo de validar a toolbox.

Este estudo está dividido em duas partes. Primeiramente, uma nova tollbox para o WEC-Sim foi criada, tendo em conta os processos termodinâmicos da câmara pneumática da Coluna de Água Osiclante, tal como descrito pelo modelo do pistão. De seguida, alguns parâmetros do WEC-Sim foram ajustados para afinar a toolbox, fazendo coincidir os resultados com os de referência.

Posteriormente, como a tollbox já se encontrava verificada, um estudo numérico foi realizado como exemplo ilustrativo de como a nova tollbox pode simular diferentes cenários tais como testes de decaimento livre, compressibilidade do ar, resposta a diferentes tipos de turbinas, implementação de válvulas e estratégias de controlo.