Dissertação
Preliminary design of a power take-off system for the breakwater-integrated oscillating water column at Leixões harbour, Portugal EVALUATED
A localização privilegiada dos quebra-mares torna-os alvos com bastante potencial para a instalação de um sistema de conversão de energia das ondas. A utilização recorrente da coluna de água oscilante (CAO) deve-se ao seu conceito simples: a única parte em movimento do sistema de produção de energia é o rotor da turbina, diretamente ligado a um gerador eletromecânico convencional. A CAO tem uma estrutura, oca ou flutuante, aberta para o mar abaixo da linha de água, criando uma bolsa de ar interna. O movimento oscilatório das ondas comprime e descomprime, alternadamente, o ar encapsulado, forçando a passagem de ar pela turbina acoplada ao gerador. O objetivo desta tese é estudar a viabilidade da instalação de uma coluna de água oscilante (CAO) no quebra-mar do porto de Leixões. Foi comparado o desempenho da turbina Wells e da turbina Biradial usando um modelo matemático desenvolvido para o projeto. A otimização do desempenho das turbinas é analisada considerando duas estratégias de controlo: controlo com realimentação e integral sliding mode control (ISMC). Os resultados mostram que a turbina Biradial apresenta uma eficiência mais elevada em comparação com a turbina Wells. Por esta razão, a estratégia de controlo ISMC foi implementada na turbina Biradial com o intuito de controlar a velocidade de rotação para garantir o funcionamento no ponto ótimo. Conclui-se que o ISMC é mais eficiente do que o controlo por realimentação para turbinas de baixa inércia, mas apresenta diversos problemas de implementação para turbinas com elevada inércia.
junho 21, 2019, 16:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
João Carlos de Campos Henriques
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar Convidado
