Dissertação

{pt_PT=Dimensionamento e controlo do sistema de conversão de energia de um dispositivo de flutuante de aproveitamento de energia das ondas baseado no princípio da coluna de água oscilante} {} EVALUATED

{pt=Neste trabalho é efetuado o controlo ótimo de um dispositivo de aproveitamento de energia das ondas. Para tal o referido controlo é aplicado a uma válvula que controla o caudal de ar do dispositivo. Este controlo é efetuado de modo a obter o funcionamento do dispositivo em fase com as ondas incidentes, é assim chamado de controlo de fase. Expõe-se o método de Galerkin descontínuo e aplica-se a formulação fraca aos sistemas de equações diferenciais que é necessário resolver no âmbito de um problema de controlo ótimo. De seguida é apresentado outro problema de controlo ótimo no qual se demonstra a forma como o controlo de fase, que vai ser aplicado no sistema CAO, funciona. O problema é resolvido para valores diferentes de constantes que caracterizam o sistema, sendo possível observar como as soluções evoluem de acordo com a situação. No capítulo posterior é demonstrado o dimensionamento do diâmetro da turbina, seguido pelos resultados obtidos para os valores de potência média resultantes da aplicação do método de controlo e da aplicação sem o método de controlo. É também dimensionada a lei de controlo do gerador que permite o funcionamento da turbina a velocidades de rotação que correspondem ao rendimento máximo da potência absorvida pela turbina. Por fim são apresentados os resultados para o mar português, sendo concluído que o método permite obter um aumento de quarenta por cento de potência média. , en=In this work the optimal control of a wave energy recovery device is performed. To this end said control is applied to a valve which controls the airflow of the device. This control is effected in order to obtain the operation of the device in phase with the incident waves, this is called phase control. The discontinuous Galerkin method is demonstrated and the weak formulation is made to the systems of differential equations that need to be solved in the context of an optimal control problem. Next, another optimum control problem is presented which demonstrates how the phase control to be applied in the CAO system works. The problem is solved for different values of constants that characterize the system, and it is possible to observe how the solutions evolve according to the situation. In the subsequent chapter the turbine diameter sizing is shown, followed by the results obtained for the mean power values resulting from the application of the control method and the application without the control method. It is also dimensioned the law of control of the generator that allows the operation of the turbine at speeds of rotation that correspond to the maximum efficiency of the power absorbed by the turbine. Finally, the results for the Portuguese sea are presented, and it is concluded that the method allows an increase of 40 percent of average power.}
{pt=controlo ótimo, coluna de água oscilante, Galerkin descontinuo, energias renováveis, en=óptimal controlo, oscillanting water column, discontinuous Galerkin, renewable energy}

Junho 9, 2017, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

João Carlos de Campos Henriques

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Prof Auxiliar Convidado

ORIENTADOR

António Franco de Oliveira Falcão

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Colaborador Docente