Training school “Numerical modelling of WECs using SPH models” – WECANet coast action

Xaneiro 10, 2020

Unha rede paneuropea de enerxías mariñas renovables centrada na enerxía das ondas

🕒 Do 22 ao 23 de xaneiro de 2020

A presión do cambio climático e a crecente demanda de enerxía aumentaron o interese polos recursos de enerxía mariña renovable, como a enerxía das ondas, que se pode obter mediante matrices de conversores de enerxía das ondas (WEC).

Non obstante, a industria da enerxía das ondas atópase actualmente nun momento importante do seu desenvolvemento, enfrontándose a unha serie de desafíos que requiren que a investigación se volva centrar nunha perspectiva tecnoeconómica, onde a economía considere os custos completos do ciclo de vida da tecnoloxía. Tamén require o desenvolvemento de WEC axeitados para nichos de mercado, porque en Europa existen desigualdades en canto aos recursos de enerxía das ondas, as empresas de enerxía das ondas, os programas nacionais e os investimentos. Como resultado, en Europa hai países líderes e non líderes na tecnoloxía da enerxía das ondas. O sector tamén necesita aumentar a confianza dos potenciais investidores reducindo os riscos (non) tecnolóxicos. Isto pódese conseguir mediante unha abordaxe interdisciplinar coa participación de enxeñeiros, economistas, científicos ambientais, expertos en lexislación e políticas, etc. En consecuencia, o sector da enerxía das ondas debe recibir a atención necesaria en comparación con outras tecnoloxías de enerxía oceánica máis avanzadas e comerciais (por exemplo, as mareomotrices e a eólica mariña).

A formación da primeira rede paneuropea sobre unha abordaxe interdisciplinar da enerxía das ondas mariñas contribuirá ao despregamento a grande escala do WEC Array ao abordar os obstáculos actuais. A acción WECANet ten como obxectivo unha abordaxe colaborativa, xa que proporciona unha sólida plataforma de traballo en rede que tamén crea o espazo para o diálogo entre todas as partes interesadas na enerxía das ondas. O obxectivo principal de WECANet é a igualdade de oportunidades de investigación, formación, traballo en rede, colaboración e financiamento para todos os investigadores e profesionais, independentemente da súa idade, xénero e país, co fin de obter unha comprensión dos principais desafíos que rexen o desenvolvemento do sector da enerxía das ondas. Actualmente, 31 países socios están activos na rede.

A próxima escola de formación “Modelización numérica de WECs usando modelos SPH“, organizada polo Dr. Alejandro Crespo de Ephyslab (CIM-UVigo), terá lugar os días 22 e 23 de xaneiro no Campus de Ourense, Universidade de Vigo, España.

Esta escola de formación ten como obxectivo dar unha boa introdución aos métodos de partículas sen malla baseados na metodoloxía SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) e os seus beneficios na simulación de Conversores de Enerxía das Ondas (WECs). A SPH é unha técnica ideal para simular fluxos de superficie libre e presenta varias vantaxes en comparación cos métodos baseados en malla para simular interaccións violentas onda-estrutura. Non hai ningún tratamento especial para detectar a superficie libre, polo que as grandes deformacións poden tratarse de forma eficiente xa que non hai distorsión da malla. Outra vantaxe importante é que o movemento de límites e interfaces complexas é doado de manexar. O código de código aberto DualSPHysics foi deseñado para usar SPH para problemas de enxeñaría reais. A última versión de DualSPHysics inclúe, no mesmo marco sen malla, as funcionalidades para estudar a interacción onda-estrutura, as forzas de amarre e o comportamento numérico do sistema de toma de forza (PTO). As forzas de amarre resólvense coa biblioteca MoorDyn, que tamén se acopló con DualSPHysics. A PTO (e as restricións mecánicas do dispositivo) agora pódense simular usando o acoplamento coa biblioteca multifísica Project Chrono. Esta implementación permite o tratamento eficiente das restricións cinemáticas con propiedades dinámicas definidas polo usuario, como coeficientes de fricción e restitución, forzas de restitución de sistemas de resortes e amortecedores e forzas e traxectorias impostas polo usuario. A eficiencia de diferentes WEC pódese estudar calculando a resposta hidrodinámica dos dispositivos que interactúan en diferentes condicións de onda. A supervivencia dos dispositivos analizarase en termos dos movementos do dispositivo e as tensións de amarre nas áncoras (e nos pasacabos). O curso incluirá clases maxistrais sobre: i) bases do método SPH; ii) vantaxes e desvantaxes en comparación cos modelos CFD baseados en malla; iii) descrición do código DualSPHysics e os últimos desenvolvementos; iv) aplicacións de DualSPHysics na enxeñaría costeira con enfoque nos WEC. Ademais, tamén se organiza unha sesión práctica onde os participantes aprenderán a executar simulacións seguindo algúns exemplos de: i) xeración e propagación de ondas, ii) ondas que interactúan con absorbedores de ondas oscilantes só flotantes, iii) ondas que interactúan con conversores de ondas oscilantes (OWSC), iv) ondas que interactúan con dispositivos similares a Pelamis.

A axenda inclúe os temas:

• Modelado hidrodinámico numérico para WEC

∙O método de hidrodinámica de partículas suavizadas

∙O código DualSPHysics

∙Aplicacións na enxeñaría costeira

∙Sesión práctica I: Rotura de presas, ondas regulares

∙Acoplamento con Chrono e MoorDyn

∙A súa propia experiencia con SPH

∙Sesión práctica II: Absorbedor puntual, dispositivo amarrado

∙Sesión práctica III: OWSC, Pelamis

Formadores:

∙Prof. Aleksander Grm Un