Análise do potencial eólico de um terreno complexo empregando modelagem numérica da camada limite atmosférica via OpenFOAM

• Autor(a) principal: Dumont, Gabriel Barbieri
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/200099
• topic: Engenharia de energia; Energia eólica; Camada limite atmosférica; Wind power; Atmospheric boundary layer; OpenFOAM; Complex terrains

O trabalho consiste no uso de um pacote de fluidodinâmica computacional de código aberto, o OpenFOAM, para desenvolver um modelo capaz de simular escoamentos de camada limite atmosférica em regiões de topografia complexa, a fim de realizar avaliações de potencial eólico. A consistência do modelo é verificada em uma simulação bidimensional em um terreno uniforme, onde o perfil da camada superficial atmosférica deve se manter constante, por meio de modificações nas funções de parede e constantes do modelo de turbulência k-ε padrão. Após a verificação, o modelo é validado através de simulações em domínios computacionais que representam Askervein, uma colina real onde foram efetuadas campanhas de medição na Escócia. No estudo de caso, o modelo é aplicado a uma região de interesse no município de Herval, RS, para realizar um mapeamento da velocidade do vento, permitindo a análise do posicionamento dos aerogeradores na região, visando maximizar a energia anual gerada. Os resultados das simulações indicam que a presença do relevo complexo causa uma mudança de mais de 20% na velocidade média prevista em certos locais, assim como variações de até 30% na energia anual gerada para um mesmo modelo de aerogerador situado em diferentes regiões do terreno.