Modelación matemática y numérica de dispositivo OWC de generación de energía undimotriz

Abstract

En este trabajo presentamos la formulacion matematica del problema de interaccion del oleaje con un dispositivo de conversion de energia undimotriz del tipo Columna de Agua Oscilante (OWC por sus siglas en ingles). El enfoque adoptado considera usar las ecuaciones de la teoria lineal para la propagacion del oleaje, incorporando las interferencias producidas por la presencia del dis- positivo. El campo de velocidades resultante se calcula a partir de la teoria potencial linealizada descomponiendo el potencial de velocidades en contribuciones incidente, radiada y difractada. La influencia de la camara de aire y la turbina es modelada a partir de la presion sobre la columna de agua dentro de la camara considerando las caracteristicas geometricas y mecanicas del sistema. El problema matematico es integrado numericamente usando el metodo de elementos finitos y validado sobre soluciones analiticas. Mostramos que la aplicacion de esta herramienta permite pre-dimensionar este tipo de dispositivos tomando en consideracion las caracteristicas del oleaje incidente, la camara de aire y la turbina. Las pruebas realizadas muestran, que para condiciones del oleaje y turbina dadas, existe una longitud optima de la camara que maximiza la potencia electrica generada.