Análisis numérico del dispositivo convertidor de energía de olas de placa horizontal sumergida considerando los efectos de flotación
Autores: Batista, Rodrigo Costa; Oliveira, Marla Rodrigues de; Santos, Elizaldo Domingues dos; Rocha, Luiz Alberto Oliveira; Isoldi, Liércio André; Gomes, Mateus das Neves
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis numérico del dispositivo convertidor de energía de olas de placa horizontal sumergida considerando los efectos de flotación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Tanque de olas numérico tridimensional
Ecuación de Navier-Stokes
Dinámica de Fluidos Computacional
ANSYS Fluent
Método VOF
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio propone un tanque de olas numérico tridimensional (NWT) para calcular la propagación de olas y las fuerzas hidrodinámicas basadas en la ecuación de Navier-Stokes, utilizando el software comercial de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) ANSYS Fluent. Se utiliza el Método VOF para identificar la superficie libre. El modelo CFD empleado para generar olas en el NWT se verifica inicialmente utilizando teoría analítica para evaluar la precisión de los resultados. Además, se implementa la Función Definida por el Usuario (UDF) en ANSYS Fluent para asegurar que el modelo funcione bajo las condiciones oscilatorias del dispositivo Convertidor de Energía de Olas (WEC) con Placa Horizontal Sumergida (SHP), que está localizado en el centro del NWT. Finalmente, se analizó la influencia de la oscilación de la SHP en la eficiencia promedio del dispositivo comparando siete casos con diferentes configuraciones geométricas, considerando tanto las condiciones oscilantes como no oscilantes de la SHP bajo la incidencia de diferentes olas. Los resultados indicaron que la configuración geométrica y las condiciones de ola del Caso 4 lograron el mejor rendimiento, alcanzando una eficiencia promedio del 35.68%.
Descripción
Este estudio propone un tanque de olas numérico tridimensional (NWT) para calcular la propagación de olas y las fuerzas hidrodinámicas basadas en la ecuación de Navier-Stokes, utilizando el software comercial de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) ANSYS Fluent. Se utiliza el Método VOF para identificar la superficie libre. El modelo CFD empleado para generar olas en el NWT se verifica inicialmente utilizando teoría analítica para evaluar la precisión de los resultados. Además, se implementa la Función Definida por el Usuario (UDF) en ANSYS Fluent para asegurar que el modelo funcione bajo las condiciones oscilatorias del dispositivo Convertidor de Energía de Olas (WEC) con Placa Horizontal Sumergida (SHP), que está localizado en el centro del NWT. Finalmente, se analizó la influencia de la oscilación de la SHP en la eficiencia promedio del dispositivo comparando siete casos con diferentes configuraciones geométricas, considerando tanto las condiciones oscilantes como no oscilantes de la SHP bajo la incidencia de diferentes olas. Los resultados indicaron que la configuración geométrica y las condiciones de ola del Caso 4 lograron el mejor rendimiento, alcanzando una eficiencia promedio del 35.68%.