Análise numérica e geométrica com design construtal da região de transição para um dispositivo do tipo coluna de água oscilante (CAO)

O presente trabalho apresenta um estudo numerico bidimensional sobre a regiao de transicao entre a câmara hidropneumatica e a chamine de um dispositivo conversor do tipo Coluna de Agua Oscilante (CAO). O objetivo e maximizar a potencia hidropneumatica, considerando uma geometria semicircular na regiao de transicao do dispositivo CAO, situada entre a câmara hidropneumatica e a chamine do mesmo. Os resultados sao comparados atraves do valor de potencia hidropneumatica, para as diferentes configuracoes geometricas investigadas. O Design Construtal, atrelado ao metodo de busca exaustiva, foi empregado para definir as dimensoes que maximizam a potencia hidropneumatica. Os graus de liberdade estudados foram o raio (r), a razao entre altura e comprimento da chamine de saida de ar da câmara CAO (H 2 /l) e a razao entre a altura e o comprimento da câmara CAO (H 1 /L). O dominio computacional e representado por um tanque de ondas com o dispositivo CAO acoplado. O software FLUENT foi empregado para a solucao numerica das equacoes, baseada no Metodo dos Volumes Finitos (MVF). A construcao da geometria e a geracao da malha foram realizadas no software GAMBIT. Na interacao entre as fases ar e agua foi aplicado o metodo Volume of Fluid (VOF). Os resultados obtidos mostram que a maxima potencia hidropneumatica de 190,61W e obtida para os graus de liberdade H 1 /L = 0,1346 e r = 7,54, o caso com a mais baixa potencia hidropnematica, apresenta 57,73W. Este resultado mostra um ganho de 69,90% em relacao ao caso com menor desempenho de potencia hidropneumatica.