MODELAGEM DO ESCOAMENTO TERMICAMENTE ESTRATIFICADO NA CAMADA LIMITE ATMOSFÉRICA

Resumo

O tema deste estudo é a simulação numérica do escoamento livre dentro da camada limite atmosférica quando esta se encontra termicamente estratificada. Este tema é relevante para o setor eólico no Brasil, em especial para previsões de produção de energia em parques eólicos, pois a avaliação do escoamento atmosférico sob condições de estratificação térmica (ou estabilidade) é fundamental para realização de estimativas precisas de produção de energia. Neste estudo é apresentado detalhadamente um modelo de escoamento adaptado (ou customizado) para a simulação do escoamento dentro da camada limite atmosférica estável, chamado de “CFD RANS estável”. A validação da aplicação deste modelo é feita utilizando um local de topografia complexa situado no Brasil onde existem cinco torres anemométricas instaladas. São apresentados os erros calculados através da comparação das simulações numéricas com os dados anemométricos medidos. Os resultados obtidos com o modelo “CFD RANS estável” são comparados com outros modelos que também foram testados. O erro global médio de previsão cruzada entre as cinco torres anemométricas foi de 3,8% para as simulações com modelo “CFD RANS estável”. Para os outros modelos considerados na comparação este erro foi superior à 5,2%. O conjunto dos resultados descritos ao longo do estudo sugere que a modelagem “CFD RANS estável” é viável para o setor eólico e tem potencial para reduzir a incerteza nas estimativas de produção de energia em parques eólicos no Brasil.