Dissertação
{en_GB=Hydrodynamic analysis of a dual-body Wave Energy Converter device with two different Power Take-off configurations} {} EVALUATED
{pt=O objetivo da presente tese é estudar a melhora na eficiência de conversores de energia de onda de dois corpos por meio da mudança da configuração do PTO instalada. Isto foi feito por meio da optimização de duas configurações (PTO entre o flutuador e o corpo submerso, e PTO entre o corpo submerso e o fundo do oceano) a serem instalados em Pico-Açores. O estudo é considerado importante, uma vez que uma maior eficiência significa um custo menor para a geração de energia, sendo esta uma das barreiras para o uso de conversores de energia de onda nos dias de hoje. A análise começa com a criação do modelo dos corpos de cada um dos conversores de onda no software NEMOH. Tal programa permite o cálculo dos coeficientes hidrodinâmicos. Com todos os coeficientes hidrodinâmicos calculados foi possível criar um modelo dinâmico no domínio da frequência de forma a optimizar/comparar as máximas eficiências das configurações. Após isso, com resultados de pesquisas prévias, o modelo foi validado iniciando os cálculos com os mesmos valores das pesquisas e comparando os valores de saída (coeficientes hidrodinâmicos, potência absorvida, eficiência e espectro de mar). Todas as saídas foram consideradas similares aos valores presentes nas pesquisas e portanto o modelo foi considerado validado. Por fim, é feita a apresentação dos resultados. A comparação foi feita para três diferentes combinações de geometrias (cilindro-esfera, cilindro-cilindro, esfera-esfera para o flutuador e o corpo submerso respectivamente). A segunda configuração foi mais eficiente, tendo um acréscimo médio na eficiência de 10.85%. , en=The aim of the present thesis is to improve of the efficiency of dual body wave energy converters by changing the configuration of the power take-off installed. This is done by optimizing two different configurations (power take-off in between the floater and the submerged body, and power take-off in between submerged body and sea bottom) to be installed in Pico-Azores. The study is considered to be important as a higher efficiency means less cost to generate energy, being this one of the barriers of usage of wave energy converters nowadays. The analyzes begin with the modeling of the bodies of each wave energy converter in NEMOH, that is a software that allows the calculation of the hydrodynamical coefficients of the bodies (floaters and submerged bodies). With all the hydrodynamical coefficients calculated it is possible to create a dynamical model in frequency domain that optimizes/compares the maximum efficiency of the configurations. After that, using previous researches that carried out similar calculations, the model is validated by entering all the input parameters equal to the ones in the researches and comparing the outputs (hydrodynamical coefficients, absorbed power, efficiency, and also sea spectrum creation). All outputs are found to be similar and so the model is considered validated. Finally, the presentation of the results is done. The comparison is made for three different combinations of bodies (cylinder-sphere, cylinder-cylinder, and sphere-sphere, for the floater and submerged body respectively). The second configuration is considered more efficient, having an average improvement in the efficiency of 10.85%. }
outubro 8, 2021, 14:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Carlos António Pancada Guedes Soares
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Colaborador Docente
