ANÁLISE DA TURBULÊNCIA EM MODELO NUMÉRICO PARA DETERMINAÇÃO DO POTÊNCIAL EÓLICO

Resumo

A escolha de regiões favoráveis para instalações de turbinas eólicas é um processo importante e deve ser trabalhado metodicamente. Entre os modelos de previsão do movimento de massas de ar, pode-se destacar os que trabalham com a mecânica dos fluidos computacional, onde as equações de Navier-Stokes e conservativas são resolvidas e capazes de atender tal solicitação. No entanto a turbulência é o fenômeno difícil de compreensão no estudo da camada limite atmosférica, para aplicação de potencial eólico de uma região. Ela pode ser descrita como sendo flutuações no campo de escoamento no espaço e no tempo. O processo de formação e desenvolvimento de uma turbulência é complexo, uma vez que ela é tridimensional, transiente e possui várias escalas. Além disso, ela pode causar efeitos significativos nas características do escoamento. Quando as forças de inércia do fluido tornam-se significantes, se comparadas com as forças viscosas, ocorre à turbulência e ela apresenta-se em um elevado número de Reynolds. Neste trabalho, os modelos de turbulência baseados em RANS e de Tensões de Reynolds do software Ansys CFX 14 foram testados em malhas hibridas não estruturadas e seus resultados comparados com dados experimentais do tamanho da recirculação do ar e perfis de velocidade em uma elevação 2D na forma triangular obtidos por Arya and Shipman (1981) e Lee and Park (1997). Três modelos mais eficientes foram testados em domínios computacionais de terrenos complexos e reais, mostrando boa concordância com dados experimentais.