Professor do Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional na Universidade Federal do Rio Grande (FURG),

Transcrição

1 ANÁLISE NUMÉRICA DE UM DISPOSITIVO DE GALGAMENTO ONSHORE COMPARANDO A INFLUÊNCIA DE UMA ONDA MONOCROMÁTICA E DE UM ESPECTRO DE ONDAS 1 JAIFER CORRÊA MARTINS 2, MARCELO MORAES GOULART 3, MATEUS DAS NEVES GOMES 4, JEFERSON AVILA SOUZA 5 LUIZ ALBERTO OLIVEIRA ROCHA 6, LIÉRCIO ANDRÉ ISOLDI 7, ELIZALDO DOMINGUES DOS SANTOS 7 1 Apresetado o 7 Coferêcia Sul em Modelagem Computacioal (MCSul) e do VII Semiário e Workshop em Egeharia Oceâica (SEMENGO). 2 Doutorado em Egeharia Mecâica a Uiversidade Federal do Rio Grade do Sul (UFRGS), jaifercm@gmail.com. 3 Doutorado em Modelagem Computacioal a Uiversidade Federal do Rio Grade (FURG), moraesgoulart@yahoo.com.br. 4 Professor do Istituto Federal do Paraá (IFPR), Campus Paraaguá, mateus.gomes@ifpr.edu.br. 5 Professor do Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacioal a Uiversidade Federal do Rio Grade (FURG), jasouza@furg.br. 6 Professor do Programa de Pós-Graduação em Egeharia Mecâica a Uiversidade Federal do Rio Grade do Sul (UFRGS), luizrocha@mecaica.ufrgs.br. 7 Professor do Programa de Pós-Graduação em Egeharia Oceâica a Uiversidade Federal do Rio Grade (FURG), liercioisoldi@furg.br, elizaldosatos@furg.br.

2 473 RESUMO No presete estudo é realizada uma aálise umérica sobre um dispositivo coversor de eergia das odas do mar em eergia elétrica do tipo galgameto. O objetivo é realizar uma comparação etre uma oda moocromática e um espectro de odas (com período sigificativo da oda (TS) de 7,5 s e altura sigificativa da oda (HS) de 1,5 m) sobre a potêcia dispoível (Pd) em um caso específico de um dispositivo de galgameto ecotrado a literatura. É empregado o Desig Costrutal para a aálise geométrica. O caso estudado apreseta as características: da razão etre altura e comprimeto da rampa (H1/L1) igual a 0,33, relação etre as áreas da rampa e do taque de odas (ϕ = Ar/AT) igual 0,012 e submersão (S) do dispositivo igual a 3,5 m. Para a solução umérica é empregado um código de diâmica dos fluidos computacioal, baseado o Método de Volumes Fiitos (MVF). O modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) é aplicado o tratameto da iteração água-ar. Os resultados mostram que a potêcia dispoível obtida com o emprego do espectro de odas foi meor em comparação com uma oda moocromática, resultado esperado visto as características mais próximas do real (ou seja, altura e período de odas variáveis) quado é utilizado um espectro de odas. Palavras-chave - Espectro de oda, Eergia das Odas, Dispositivo de Galgameto. NUMERICAL ANALYSIS OF AN ONSHORE OVERTOPPING DEVICE COMPARING THE INFLUENCE OF A MONOCHROME WAVE AND A WAVES SPECTRUM ABSTRACT - I the preset study a umerical aalysis is performed over a sea wave eergy coverter device, overtoppig type, i electric eergy. The preset work aims to perform a compariso betwee a moochromatic wave ad a wave spectrum (sigificat wave period (TS) of 7.5 s ad sigificat wave height (HS) of 1.5 m) over the available power (Pd) i a specific case of overtoppig device foud i the literature. The Costructal Desig is used for the geometric aalysis. The studied case presets the characteristics: ratio betwee height ad legth ramp (H1/L1) equal to 0.33, ratio betwee the ramp ad wave tak areas (ϕ = Ar /AT) equal to ad submersio (S) of the device equal to 3.5 m. For the umerical solutio, a computatioal fluid dyamics code is used, based o the Fiite Volume Method (MVF). The multiphase Volume of Fluid (VOF) model is applied i the treatmet of water-air iteractio. The results show that the available power obtaied usig the wave spectrum was smaller compared to a moochromatic wave, a expected result cosiderig the characteristics closer to the real (ie, height ad variable wave period) whe a spectrum of waves is used.

3 474 Keywords - Wave Spectrum, Wave Eergy, Overtoppig Device. INTRODUÇÃO O desevolvimeto de fotes reováveis para complemetar a matriz eergética de uma região e suprir a demada eergética crescete, vem aumetado cosideravelmete os últimos aos. Uma alterativa iteressate é o aproveitameto da eergia proveiete das odas do mar para geração de eergia elétrica. Coforme Cruz e Sarmeto (2004), a exploração da eergia das odas represeta um domíio de iovação, ode há muito aida por fazer. De acordo com Falcão (2010), um bom potecial eergético pode ser ecotrado em regiões afastadas da liha do Equador. Por exemplo, o potecial de eergia das odas estimado o sul do Brasil é de aproximadamete 30 kw/m, o que justifica estudos de implemetação de dispositivos que explorem esta eergia alterativa a região. Detre os dispositivos para o aproveitameto da eergia das odas ecotrados a literatura, um em especial chama ateção por seu pricípio de fucioameto relativamete simples, o dispositivo de galgameto. Este dispositivo é costituído por uma rampa que é galgada pelas odas do mar. Após a ocorrêcia do galgameto, a água acumulada o reservatório escoa através de uma turbia de baixa queda gerado eergia elétrica (Flemig, 2012) (Fig. 1). Figura 1: Ilustração do pricípio de fucioameto do dispositivo de galgameto. Algus dos pricipais estudos ecotrados a literatura são apresetados a seguir: Em Liu et al. (2008) é apresetada a modelagem computacioal de um dispositivo do tipo de galgameto utilizado a metodologia VOF (Volume of Fluid). As equações de coservação foram resolvidas com o software FLUENT baseado o Método de Volumes Fiitos (MVF) e para geração da oda foi utilizada uma teoria liear. Para isso, geometrias diferetes para o coversor foram aalisadas empregado modelos computacioais 2D (bidimesioal). Várias codições das

4 475 odas icidetes e geometrias do dispositivo foram aalisadas, resultado em recomedações sobre a icliação da rampa do dispositivo. Nam et al. (2008) realizam um estudo umérico de um dispositivo de galgameto circular, ode foram iseridas aletas igualmete espaçadas a área da rampa para guiar a água icidete, com o objetivo de determiar os parâmetros geométricos ótimos que maximizam a quatidade de água galgada. Neste estudo foi utilizado o software FLOW3D, sedo simulados casos 2D e 3D, empregado odas regulares. Margheritii et al. (2012), realizam uma aálise de viabilidade de implemetação do SSG o porto de Hastholm a Diamarca. Desta forma, um estudo umérico de otimização geométrica do SSG foi realizado por meio do software WOPSim, o qual foi desevolvido pela Uiversidade de Aalborg especificamete para a determiação de parâmetros do SSG. Além disso, foi utilizado o espectro de odas JONSWAP. Beels et al. (2010) utilizaram o modelo MILDwave, o qual emprega as equações de declividade (mild-slope equatios) e descreve a trasformação de odas irregulares (espectro JONSWAP). Desta forma, o modelo umérico desevolvido foi implemetado em um úico Wave Drago e em diferetes formações do cojuto de dispositivos. Como resultado, os autores cocluíram que uma fazeda de cico coversores Wave Drago istalados com um arrajo desalihado, tora-se mais eficiete para o aproveitameto do espaço. Ji et al., (2012) estudou um dispositivo semelhate ao Nam et al. (2008), porém somete o efeito do úmero de aletas foi aalisado. Neste estudo foi empregado o software comercial FLUENT para as simulações em 3D. As equações goverates empregam o RANS (Reyolds Averaged Navier-Stokes) e o padrão k-ε aplicado como modelagem da turbulêcia e a mistura águaar, foi abordada com o emprego Volume of Fluid (VOF). Os resultados mostraram que com um úmero maior de aletas há um aumeto o volume de água galgado, etretato ão foi defiido um úmero ótimo de aletas. Em Goulart et al. (2015) foi realizado um estudo umérico relacioado ao efeito da geometria da rampa sobre o desempeho de um dispositivo de galgameto oshore em escala real, empregado o Desig Costrutal. O objetivo pricipal foi avaliar a razão etre altura e comprimeto da rampa (H1/L1) que maximiza a quatidade de água (m) que etra o reservatório do dispositivo para distâcias etre o fudo do dispositivo e o fudo do taque de S = 5,0 m e S = 6,0 m, empregado uma oda moocromática com período T = 7,5 s. As equações de coservação de massa, quatidade de movimeto e uma equação para o trasporte da fração volumétrica (Volume of

5 476 Fluid (VOF)) foram resolvidas com o software FLUENT. Os resultados mostraram que as melhores geometrias foram obtidas para as meores razões de H1/L1 e com a dimiuição de S. Já em Martis (2016) foi realizado um estudo empregado duas odas moocromáticas diferetes e três diferetes áreas costrutivas (ϕ) do da rampa do dispositivo, empregado o Desig Costrutal e a Busca Exaustiva. Desta forma, foi avaliada a ifluêcia da razão etre altura e comprimeto da rampa (H1/L1) que maximiza a potêcia dispoível (Pd) para diferetes frações de área (ϕ), várias distâcias etre o fudo do dispositivo e o fudo do taque (S) e diferetes odas moocromáticas (T), com a fialidade de se determiar a geometria ótima do dispositivo. As equações de coservação de massa, quatidade de movimeto e uma equação para o trasporte da fração volumétrica (Volume of Fluid (VOF)) foram resolvidas com o software FLUENT. Os resultados mostraram que as melhores geometrias são obtidas para as meores razões de H1/L1 para todas as profudidades. Estes idicaram aida que o efeito da razão H1/L1 sobre Pd foi semelhate para dois diferetes períodos de oda T. Além disso, coforme esperado, a dimiuição do período (T) coduziu a uma dimiuição da potêcia dispoível (Pd). No presete trabalho pretede-se realizar um estudo umérico empregado o espectro Pierso-Moskovitz (PM) o caso ótimo obtido em Martis (2016), para uma oda com período T = 7,5 s. Mais especificamete, pretede-se avaliar a ifluêcia do espectro PM sobre a potêcia dispoível obtida, em comparação com a oda moocromática utilizada em Martis (2016). MATERIAIS E MÉTODOS Descrição do problema e modelagem matemática O problema físico aalisado cosiste em um dispositivo de galgameto bidimesioal colocado em um taque de odas, coforme represetado a Fig. 2. O movimeto da oda é gerado pela imposição de um campo de velocidades a superfície esquerda do taque. O objetivo do estudo é aalisar a ifluêcia do espectro de Pierso-Moskowitz (PM) sobre o caso ótimo obtido em Martis (2016), o qual coduziu a maior potêcia dispoível cosiderado uma oda moocromática com comprimeto de oda de = 65,4 m, período T = 7,5 s e altura da oda H = 1,0 m. O caso ótimo se deu para uma razão H1/L1 = 0,33, S = 3,5 m e relação etre as áreas da rampa e do taque de odas (ϕ = Ar/AT) igual 0,012, resultado em uma potêcia

6 477 dispoível máxima (Pdm) igual a 1149,85 W/m. Além disso, a altura do taque (HT) é igual a 20,0m, comprimeto do mesmo, LT = 327,0 m e o comprimeto do reservatório, LR = 20,0 m. Figura 2. Domíio computacioal de um dispositivo de galgameto em escala real com dois graus de liberdades. O modelo multifásico Volume of Fluid (VOF) Para lidar com o escoameto da mistura de ar e água e avaliar a sua iteração com o dispositivo, é empregado o método Volume of fluid (VOF) (Hirt, 1981). O VOF é um modelo multifásico usado para escoametos de fluido com duas ou mais fases. Neste modelo, as fases são imiscíveis, ou seja, o volume de uma fase ão pode ser ocupado por outra fase. A equação de coservação da massa para a mistura ar e água em um escoameto isotérmico, lamiar e icompressível é dada por: t v 0 (1) ode ρ é a massa específica da mistura (kg/m³) e é v o vetor de velocidade do escoameto (m/s). A equação de coservação da quatidade de movimeto para a mistura é dada por: t ( v) vv p g F (2)

7 478 ode p é a pressão (N/m ²), v e F são as forças de campo e exteras ao corpo (N/m³), respectivamete. Neste trabalho, a úica força de campo que atua sobre o escoameto é a força de empuxo, cosequetemete o vetor de forças exteras foi descosiderado. O termo é o tesor taxa de deformação (N/m²), que para um fluido Newtoiao, é dado por: v v T (3) ode µ é a viscosidade diâmica (kg/(ms)). Nas simulações deste estudo, são cosideradas duas diferetes fases: ar e água. Portato, o coceito de fração de volume (αq) é usado para represetar as duas fases detro de um volume de cotrole. Neste modelo, a soma das frações de volume, detro de um volume de cotrole, deve ser uitária (0 αq 1). Cosequetemete, se αágua = 0, o volume de cotrole está vazio de água e cheio de ar (αar = 1). Se o fluido tem uma mistura de ar e água, uma fase é o complemeto da outra, ou seja, αar = 1 αágua. Assim, uma equação de trasporte adicioal para uma das frações de volume é ecessária (Lv et al., 2011, Dos Satos et al., 2014): t água v 0 água (4) Vale ressaltar que as equações de coservação de massa e quatidade de movimeto são resolvidas para a mistura. Portato, é ecessário obter os valores de massa específica e viscosidade para a mistura, que podem ser escritas por (Sriivasa et al., 2011): agua agua ar ar (5) agua agua ar ar (6) Geração da oda Espectro de odas O espectro de Pierso-Moskowitz, adotado o presete estudo, é válido para um mar totalmete desevolvido e assume que as odas estão em equilíbrio com o veto (Chakrabarti, 2005). Um fluxograma do processo de geração e aálise de odas irregulares é apresetado a Fig. 3. A desidade espectral (S(ω)) é dada por:

8 479 S PM = P 5 H 4 S P 4 e 5 (7) ode: HS é a altura sigificativa (m), este trabalho HS = 1,5 m, ω é a frequêcia da oda (rad/s), e ωp é a frequêcia de pico da oda (rad/s) e pode ser determiada por: 2 P T S (8) ode: TS é o período sigificativo do espectro (s), este trabalho TS = 7,5 s. De acordo com o Asys (2016) é possível determiar o itervalo de frequêcias de modo que o mesmo compreeda a região de maior eergia da oda, sedo o recomedável dado por: mi 0, 5 P 2, 5 máx P (9) (10) Figura 3. Metodologia de aálise da geração de odas irregulares (adaptado de Elagova, 2011).

9 480 No presete estudo o espectro é formado por 15 odas com frequêcias detro do itervalo determiado pelas Eqs. (9) e (10). É possível distribuir de forma igual às frequêcias a serem cosideradas através da seguite relação: d máx o mi (11) ode: o é o úmero de odas cosideradas o espectro. É possível extrair cada uma das 15 odas regulares que compõem o espectro de odas cosiderado. Para tato deve ser cosiderada a seguite relação etre desidade espectral e amplitude (Asys, 2016; Jouree, 2001): S d a (12) ode: a é a amplitude da compoete do espectro (m), ou seja, a amplitude de uma das 15 odas que formam o espectro deste estudo. Matedo o âgulo de fase diferete para cada oda regular, a oda irregular pode ser gerada aaliticamete pela adição de toda a oda regular. Coforme apresetado a seguir (Asys, 2016): t o cosk x t 1 a (13) ode: k é o úmero de oda da compoete (rad/m), x a posição espacial (m), ω a frequêcia da compoete (rad/s), t o tempo (s) e ɛ o âgulo de fase radômico da compoete (rad). O úmero de oda (k) pode ser determiado pela relação de dispersão, dada por (Dea e Dalrymple, 1991): 2 g k tah k h (14)

10 481 A geração umérica da oda irregular levará em cota as compoetes do espectro extraídas a partir da Eq. (13). Posteriormete, a oda irregular gerada umericamete pode ser comparada com a oda aalítica. Além da comparação da oda irregular, a aálise através da Trasformada Rápida de Fourier (FFT) será empregada para a comparação da desidade espectral aalítica e umérica. Codições de Cotoro Como é possível observar a Fig. 2, o gerador de odas umérico é posicioado o lado esquerdo do taque de odas, com a codição de cotoro de velocidade prescrita. Para a geração de odas irregulares é cosiderada a Eq. (13) e suas respectivas compoetes, horizotal (u) e vertical (w), da velocidade da oda como codição de cotoro (velocidade de etrada prescrita). Essas compoetes da velocidade variam em fução do espaço e do tempo e são impostas a superfície de etrada e dadas por (Chakrabarti, 2005; Dea e Dalrymple, 1991; MacCormick, 1976): u a gk cosh kz k cosh k h h cos k x t (15) w a gk seh kz k seh k h h se k x t (16) ode: g a aceleração da gravidade (m/s²); ω é a frequêcia da compoete, e z é a variação da posição etre a superfície livre da água e o fudo do mar (m). Para as outras codições de cotoro, a região superior da superfície lateral esquerda, bem como, a superfície superior impõe-se uma pressão atmosférica Pabs = 101,3 kpa. Nas superfícies iferior, lateral direita, bem como, a superfície do dispositivo de galgameto é imposta uma codição de impermeabilidade e ão-deslizameto com velocidade ula (u = w = 0 m/s). Com relação às codições iiciais, foi cosiderado que o fluido está em repouso e que a lâmia de água possui uma superfície livre com altura h = 10,0 m. Procedimetos Numéricos

11 482 O solver empregado é baseado a pressão e as simulações foram realizadas com esquema de advecção Upwid de primeira ordem e PRESTO (Pressure Staggerig Optio) para as discretizações espaciais do termo advectivo da equação da coservação da quatidade de movimeto e pressão, respectivamete. O acoplameto pressão-velocidade é realizado pelo método PISO (Versteeg e Malalasekera, 2007). Para a determiação da superfície ocupada pela água é empregado o método Geo-recostructio. Além disso, fatores de sub-relaxação de 0,3 e 0,7 foram impostos para as equações de coservação de massa e quatidade de movimeto, respectivamete. As soluções obtidas aqui foram cosideradas covergidas quado os resíduos para as equações de coservação de massa e quatidade de movimeto as direções x e y foram iferiores a Todas as simulações foram realizadas usado um computador com processador Itel Core i7-5820k com clock de 3.3 GHz de 6 úcleos e 16 GB de memória RAM. Emprega-se uma Biblioteca de Passagem de Mesagem (MPI do iglês: Message Passig Iterface) para paralelização. O tempo de processameto de cada simulação foi de aproximadamete 1, s (30 h). A Figura 4 ilustra a malha empregada o presete trabalho, a mesma utilizada em Martis (2016), e também as codições de cotoro empregadas o domíio. Figura 4. Discretização espacial aplicada ao dispositivo de galgameto oshore em escala real. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Figura 5 é apresetada uma comparação gráfica etre a elevação da superfície livre obtida aaliticamete e umericamete para oda regular da Teoria de Stokes de 2ª Ordem a Fig 5a, espectro Pierso-Moskowitz a Fig 5b e desidade espectral a Fig 5c. É importate ressaltar que a equação aalítica para a oda regular de Stokes de 2ª Ordem (Chakrabarti, 2005) é obtida a partir da Eq. (17) a seguir:

12 483 η = H 2 cos kx σt + H2 k cosh kh 16 sih 3 kh 2 + cosh2 kh cos2(kx σt) (17) De uma maeira qualitativa é possível otar uma boa cocordâcia etre as duas soluções apresetadas a Fig. 5ª, ode, para este caso, a geração umérica da oda se deu com a utilização de uma UDF (User-Defied Fuctio). Já a Fig. 5b, a equação aalítica para o espectro Pierso-Moskowitz é obtida a partir da Eq. (13) e da soma das amplitudes istatâea para as 15 odas compoetes do espectro em cosideração. E também de uma maeira qualitativa é possível otar uma razoável cocordâcia etre as duas soluções apresetadas, este caso, a geração umérica da oda é defiida diretamete pelo software FLUENT. Para comparar as alturas sigificativas, da solução aalítica e umérica, pode-se utilizar a orma l, dada por (Kreyszig et al., 2011): x máx x j j (18) ode xj represeta a variável em cosideração istatâea. Em termos quatitativos é possível verificar, o itervalo ode a oda ecotra-se estabilizada, que a difereça obtida aaliticamete e umericamete para oda regular de Stokes de 2ª Ordem, apresetou uma difereça de aproximadamete 12,0 % com relação à variação de altura da superfície livre. Equato que para a solução aalítica, utilizado a orma l, do espectro Pierso-Moskowitz obteve-se uma magitude de 1,0621 e para a solução umérica a orma foi igual a 0,7041. Assim, os picos de elevação as alturas sigificativas possuem uma difereça de aproximadamete 0,3580 m. Esta difereça ocorre devido a ifluêcia da profudidade de propagação da oda. Cosiderado à desidade espectral, coforme apresetado a Fig. 5c, é evidete o efeito do fudo do taque de odas a propagação da oda. Calculado a orma l, Eq. (18), é ecotrado para a desidade espectral obtida aaliticamete um valor igual a 0,2237 e para a solução umérica: quado h = 10 m um valor igual a 0,14022 e quado h = 40 m um valor igual a 0, Sedo assim é possível destacar que o modelo computacioal adotado este trabalho reproduz o feômeo real de maeira adequada. Aida é importate ressaltar que o avaço o tempo utilizado foi de 0,02 s, ou seja, TS / 375. Na aálise por Trasformada Rápida de Fourier foram utilizados 2048 potos.

13 484 A Figura 6 apreseta o comportameto istatâeo da água o dispositivo de galgameto para a razão H1/L1 = 0,33 sobre a vazão mássica ( m ) e a altura da água acumulada o iterior do reservatório (ha), para ϕ = 0,012, S = 3,5 m. Na Figura 6a é possível observar que para a oda moocromática os picos de vazão mássica começaram a ocorrer o istate de tempo de aproximadamete t ~ 53,0 s e a maior magitude foi observada em t ~ 99,4 s e seu valor foi m = 1094,32 kg/s. Já para o espectro PM, o galgameto iicial ocorreu em um istate de tempo posterior (t ~ 82,0 s) e a maior magitude foi observada em t ~ 85,8 s e seu valor foi m = 451,26 kg/s. Para a oda moocromática, os itervalos de galgameto ocorreram com periodicidade próxima a do período da oda (T = 7,5 s) com uma defasagem muito pequea etre os picos de cada caso. Equato isso, para o espectro os itervalos de galgameto em geral, os picos de galgameto ocorrem a frequêcia de icidêcia da oda sobre o dispositivo. Cotudo, como há variação das odas em cada icidêcia sobre o dispositivo, em algus itervalos o galgameto ão ocorre. Quado há galgameto, as ocorrêcias são observadas para istates muito próximos aos istates em que o feômeo é observado a oda moocromática. a) b)

14 485 c) Figura 5. Comparação da solução aalítica com a umérica da: (a) elevação da superfície livre em x = 50 m para Stokes de 2ª Ordem; (b) elevação da superfície livre em x = 50 m para Pierso-Moskowitz e (c) da desidade espectral. Já a Figura 6b se observa a altura da água acumulada o iterior do reservatório (ha), assim, os valores de ha foram: ha = 0,7662 m para oda regular de Stokes de 2ª ordem e ha = 0,2025 m para o espectro PM, vale destacar que há um amortecimeto sesível da quatidade de água acumulada o reservatório quado o espectro de odas é levado em cosideração. Além disso, pode-se destacar que a potêcia dispoível obtida com a oda moocromática foi igual a 1149,85 W/m e para o espectro de oda Pd = 80,33 W/m, ou seja, Pd da oda regular foi aproximadamete 14,31 vezes maior do que a Pd alcaçada com o espectro PM. Este é um resultado também esperado, pois a utilização do espectro de odas simula uma codição mais próxima do real, ou seja, há uma variação do período (T) e altura (H) da oda, resultado em uma meor eergia global da oda em comparação com a oda regular, a qual são matidos costates período e altura da oda.

15 486 Figura 6. Comportameto istatâeo da água o dispositivo de galgameto: a)vazão mássica, b) Altura da água acumulada o iterior do reservatório. CONCLUSÕES No presete trabalho foi realizado um estudo umérico com o objetivo de aalisar a ifluêcia de um espectro de odas em comparação com uma oda moocromática sobre uma geometria ótima obtida em estudo aterior ecotrado a literatura para um dispositivo coversor de eergia das odas do mar em eergia elétrica do tipo galgameto oshore. Foi cosiderar um espectro de odas real com altura sigificativa HS = 1,5 m, período sigificativo TS = 7,5 s e com 15 compoetes de oda. Assim, o pricipal objetivo foi determiar qual a ifluêcia do espectro de odas sobre a potêcia dispoível obtida a partir do acumulo de água o reservatório do dispositivo de galgameto. Os resultados obtidos para razão H1/L1 = 0,33 foram: a potêcia dispoível máxima obtida com a oda moocromática foi igual a 1149,85 W/m, e ha = 0,7662 m; para o espectro de oda Pd = 80,33 W/m e ha = 0,2025 m. A difereça sigificativa etre os valores da potêcia dispoível eram esperados, visto o espectro de odas represetar codições mais próxima do real, resultado em uma meor eergia global da oda quado comparada a oda regular. Portato, uma aálise utilizado outras razões H1/L1 é ecessária para determiar se o comportameto da curva será a mesma, tato para o espectro de odas de Pierso-Moskowitz, como

16 487 para a oda moocromática de Stokes de 2ª ordem, com a fialidade de forecer uma recomedação teórica para a geometria ideal do dispositivo. AGRADECIMENTOS O autor J. C. Martis agradece a CAPES pela bolsa de estudo. Os autores J. A. Souza, L. A. O. Rocha, L. A. Isoldi e E. D. dos Satos agradecem ao CNPq pelo suporte fiaceiro. REFERÊNCIAS ANSYS. Theory Guide FLUENT BEELS, C.; TROCH, P.; DE VISCH, K.; KOFOED, J. P.; DE BACKER, G. Applicatio of the timedepedet mild-slope equatios for the simulatio of wake effects i the lee of a farm of Wave Drago wave eergy coverters. Reewable Eergy, 35: CHAKRABARTI, S. K. Hadbook of offshore egieerig. Vol. 1, Elsevier, Illiois, Estados Uidos, CRUZ, J. M. B. P., SARMENTO, A. J. N. A. Eergia das Odas: Itrodução aos Aspectos Tecológicos, Ecoômicos e Ambietais. Ed. Istituto do Ambiete, Amadora, 61 p DEAN, R.G., DALRYMPLE, R.A. Water Wave Mechaics for Egieers ad Scietists. vol. 2, World Scietific ELANGOVAN, M. Simulatio of irregular waves by CFD. World Academy of Sciece, Egieerig ad Techology, 5: FALCÃO, A. F. DE O. Wave eergy utilizatio: A review of the techologies. Reewable ad Sustaiable Eergy Reviews. 14: FLEMING, F. P. Avaliação Do Potecial De Eergias Oceâicas o Brasil, Dissertação de Mestrado em Ciêcias em Plaejameto Estratégico, Uiversidade Federal do Rio de Jaeiro, 2012.

17 488 GOULART, M. M., MARTINS, J. C., ACUNHA JUNIOR, I. C., GOMES, M. N., SOUZA, J. A., ROCHA, L. A. O., ISOLDI, L. A., SANTOS, E. D. Costructal desig of a oshore overtoppig device i real scale for two differet depths. Marie Systems & Ocea Techology, 10: HIRT, C. W., NICHOLS, B. D. Volume of fluid (VOF) method for the dyamics of free boudaries. Joural of Computatioal Physics, 39: JIN, J., LIU, Z., HYUN, B. S., HONG, K. 3d Numerical Ivestigatio O Reservoir System For A Overtoppig Wave Eergy Covertor. Joural of Korea Navigatio ad Port Research, 36: JOURNEE, J.M.J., MASSIE, W. W. Offshore Hydrodyamics. First editio KREYSZIG, E., KREYSZIG, H., NORMINTON, E. J. Advaced Egieerig Mathematics, 10ª ed., 1283 p LIU, Z.; HYUN B.; JIN, J. Numerical Predictio for Overtoppig Performace of OWEC, Joural Of The Korea Society For Marie Evirometal Egieerig, 11(1): MARGHERITINI, L.; STRATIGAKI, V.; TROCH, P. Geometry Optimizatio Of A Overtoppig Wave Eergy Device Implemeted Ito The New Breakwater Of The Hastholm Port Expasio. Twety-Secod Iteratioal Offshore Ad Polar Egieerig Coferece MARTINS, J. C. Desig costrutal de um dispositivo de galgameto oshore em escala real para diferetes áreas de costrução e odas moocromáticas, Dissertação de Mestrado em Egeharia Oceâica, Uiversidade Federal do Rio Grade, MCCORMICK, M. E. Ocea egieerig wave mechaics. Joh Wiley & Sos, USA,New York

18 489 NAM, B. W., SHIN, S. H., HONG, K. Y., HONG, S. W. Numerical Simulatio Of Wave Flow Over The Spiral-Reef Overtoppig Device. The Eighth Isope Pacific/Asia Offshore Mechaics Symposium, SRINIVASAN, V., SALAZAR, A.J., SAITO, K. Modelig the disitegratio of modulated liquid jets usig volume-of-fluid (VOF) methodology. Applied Mathematical Modelig, 35(8): VERSTEEG, H.K., MALALASEKERA, W. A Itroductio to Computatioal Fluid Dyamics: The Fiite Volume Method. Pearso. 503 p