Caracterização do vento local a partir de modelagem da camada limite planetária e modelagem CFD com OpenFOAM

O crescimento acentuado da potência eólica instalada no Brasil vem demandando metodologias para a avaliação do recurso eólico cada vez mais competitivas. Nesse contexto, o presente trabalho tem o objetivo geral de caracterizar o vento local por meio de uma metodologia (aqui, proposta) que está baseada em modelagem analítica da Camada Limite Planetária e simulações dos efeitos orográficos de microescala com o código CFD (Computational Fluid Dynamics) OpenFOAM. Para a avaliação da metodologia proposta, foram definidos dois estudos de caso, um correspondente a uma estação anemométrica localizada no município de Paracuru (PCR), no estado do Ceará, e outro correspondente a uma estação anemométrica localizada no município de Triunfo (TRI), no estado de Pernambuco. Esses dois locais apresentam características orográficas distintas, apresentando PCR uma orografia simples e TRI uma orografia complexa. Em ambos estudos de caso, intercompararam-se duas abordagens: uma analítica, baseada no trabalho de Silva (2017), que utiliza modelos da Camada Limite Planetária para estimar o comportamento do vento na microescala; outra abordagem baseada em CFD, que utiliza as saídas da abordagem anterior como condição de contorno com vistas a simular o vento no local de interesse. Em PCR, as duas abordagens apresentaram resultados semelhantes, superestimando os fatores de Weibull. Em TRI, a abordagem com OpenFOAM obteve um desempenho melhor que a abordagem analítica, tal como era esperado, reduzindo o erro com respeito à densidade de potência eólica média de 12,1% para 1,6%. Em suma, o uso de CFD juntamente com modelos analíticos da Camada Limite Planetária, para caracterização do vento local, mostrou-se bastante promissor, uma vez que, em função da metodologia aqui proposta, apresenta um custo computacional relativamente baixo e permite realizar uma avaliação preliminar do recurso eólico em áreas de interesse para instalação de centrais eólicas. Contudo, mais testes são necessários.

Grantor dc:publisher

Universidade Federal de Pernambuco

Year dc:date.issued

2020

Author dc:creator

• PEREIRA, Charles André Oliveira

Advisor dc:contributor.advisor

• LIRA, Carlos Alberto Brayner de Oliveira

• Energia nuclear
• Avaliação de recurso eólico
• Simulações CFD
• OpenFOAM
• Camada limite planetária

Statement dc:rights

• openAccess
• Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/

Language dc:language.iso

por

Repository record dc:identifier.uri

https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/40652

OAI identifier oai:identifier

oai:repositorio.ufpe.br:123456789/40652