Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/8279| Tipo: | Tese |
| Título: | Application of the latching control on a wave energy converter |
| Autor(es)/Inventor(es): | Shadman, Milad |
| Orientador: | Estefen, Segen Farid |
| Coorientador: | Castillo, Claudio Alexis Rodríguez |
| Resumo: | Inicialmente, propõe-se o desenvolvimento de um processo de otimização para determinar as dimensões ótimas de um conversor de energia da onda (CEO) de tipo point absorber. A metodologia é baseada em simulações no domínio da frequência e um método de análise estatística chamado “planejamento de experimentos”. Em seguida, utilizando os resultados preliminares, uma abordagem é adotada com base em uma série de análises no domínio do tempo para determinar as dimensões ótimas do CEO, utilizando controle latching com intervalo de travamento fixo. O objetivo é determinar as dimensões ótimas de um sistema que absorve máxima potência na faixa de ondas predominantes do mar local. Além disso, é desenvolvido um modelo numérico do tipo wave-to-wire, para a análise de desempenho do dispositivo de conversor de energia de onda proposto pela COPPE/Seahorse nas condições de mar próximo da costa do Rio de Janeiro. O código é modificado para modelar um sistema de geração da energia elétrica (power take-off), que consiste em uma caixa de engrenagem e um gerador rotativo. Adicionalmente, propõe-se um controle latching adaptado, baseado nas características do dispositivo, com o objetivo de otimizar a produção de energia elétrica. Os resultados são comparados com o dispositivo sem a aplicação do sistema de controle. |
| Resumo: | Initially, an optimization process is proposed to determine the optimum dimensions of a control-free point absorber wave energy converter (WEC). The methodology is based on frequency domain simulation of the WEC oscillations and a statistical analysis method called “design of experiment” (DOE). Then, using the preliminary results, an approach based on a series of time domain analyses is adapted to obtain the optimum dimensions of a point absorber controlled by a constant-delay latching. The optimization goal is to maximize both WEC absorbed power and absorption bandwidth when providing a natural period close to the predominant wave periods of the sea site. In addition, a wave-to-wire numerical model is developed to address the performance of the COPPE/Seahorse device in the nearshore Rio de Janeiro. The code is adapted to model a specific PTO system consisting of a gearbox and a rotational generator. An adapted constant-delay latching control aiming at the optimization of the WEC power generation is proposed and the results are compared to the control-free model. |
| Palavras-chave: | Engenharia oceânica Energia das ondas Otimização geométrica Controle latching |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NAVAL E OCEANICA |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica |
| Unidade produtora: | Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | Ago-2017 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | eng |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Oceânica |
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