Estudio numérico-experimental de una boya para equipo undimotriz de segunda generación

Abstract

La energía undimotriz es una de las energías renovables que tiene el mayor potencial energético en el mundo, la cual no se ha podido aprovechar debido a su poco desarrollo y la complejidad del medio donde esta se presenta. En este trabajo se profundizará en cómo aprovechar esta energía, la cual utiliza la fuerza contenida en las olas, para producir energía. Para captar esta fuerza se diseñarán diferentes geometrías de boyas, con el fin de analizar el comportamiento de estos cuerpos al enfrentarse a las olas. Las condiciones de oleaje a estudiar se basarán en las olas que se producen la zona de Punta Curaumilla, ubicada en el sector de Laguna Verde, Región de Valparaíso. Para reproducir este suceso se utilizará el software ANSYS AQWA, el cual permite simular la interacción de olas con cuerpos o estructuras. Del software se utilizarán los módulos Hydrodynamic Diffraction e Hydrodynamic Response, los cuales permitirán obtener diversos resultados que serán analizados para las diferentes geometrías diseñadas. Mediante el análisis y comparación de resultados obtenidos para cada una de las geometrías, se determina que la boya cilíndrica de 3 metros de diámetro es la que presenta un mejor comportamiento respecto al oleaje, por lo cual se procede a simular nuevas boyas con referencia a este diámetro para encontrar un diseño óptimo. De las nuevas boyas analizadas se determina que una boya cilíndrica de diámetro de 2,75 metros es la opción más viable, dado que tiene un movimiento muy similar al oleaje incidente, lo cual permitiría una mayor resonancia. También se determinó que las fuerzas más influyentes para la absorción de energía son la fuerza de Froude-Krylov y la de difracción, las cuales se relacionan directamente con la forma y movimiento de la boya.