Curso de formación «Modelización numérica de convertidores de energía undimotriz mediante modelos SPH» – Acción costera de WECANet

enero 10, 2020

Una red paneuropea de energías marinas renovables centrada en la energía undimotriz.

🕒 Del 22 al 23 de enero de 2020

La presión del cambio climático y la creciente demanda de energía han aumentado el interés por los recursos energéticos marinos renovables, como la energía undimotriz, que se puede obtener mediante conjuntos de convertidores de energía undimotriz (WEC, por sus siglas en inglés).

Sin embargo, la industria de la energía undimotriz se encuentra actualmente en una coyuntura crítica de su desarrollo, enfrentando una serie de desafíos que requieren que la investigación se reoriente hacia una perspectiva tecnoeconómica, donde la economía considere los costos totales del ciclo de vida de la tecnología. También requiere el desarrollo de convertidores de energía undimotriz (WEC) adecuados para nichos de mercado, ya que existen disparidades en los recursos de energía undimotriz, las empresas del sector, los programas nacionales y las inversiones en Europa. Como resultado, hay países líderes y no líderes en tecnología de energía undimotriz en Europa. El sector también necesita aumentar la confianza de los inversores potenciales reduciendo los riesgos (no)tecnológicos. Esto puede lograrse mediante un enfoque interdisciplinario que involucre a ingenieros, economistas, científicos ambientales, expertos legales y políticos, etc. En consecuencia, el sector de la energía undimotriz necesita recibir la atención necesaria en comparación con otras tecnologías de energía oceánica más avanzadas y comerciales (por ejemplo, la energía mareomotriz y la eólica marina).

La creación de la primera red paneuropea con un enfoque interdisciplinario para la energía undimotriz contribuirá al despliegue a gran escala de la red WEC, abordando los obstáculos actuales. La iniciativa WECANet busca un enfoque colaborativo, ya que proporciona una sólida plataforma de trabajo en red que también crea un espacio para el diálogo entre todos los actores del sector de la energía undimotriz. El objetivo principal de WECANet es brindar igualdad de oportunidades para la investigación, la formación, la creación de redes, la colaboración y la financiación a todos los investigadores y profesionales, independientemente de su edad, género y país, con el fin de comprender los principales desafíos que rigen el desarrollo del sector de la energía undimotriz. Actualmente, 31 países socios participan activamente en la red.

La próxima escuela de formación «Modelado numérico de convertidores de energía undimotriz mediante modelos SPH«, organizada por el Dr. Alejandro Crespo de Ephyslab (CIM-UVigo), tendrá lugar los días 22 y 23 de enero en el Campus Ourense de la Universidad de Vigo, España.

Esta escuela de formación tiene como objetivo proporcionar una buena introducción a los métodos de partículas sin malla basados en la metodología SPH (Hidrodinámica de Partículas Suavizadas) y sus beneficios en la simulación de convertidores de energía undimotriz (WEC). SPH es una técnica ideal para simular flujos de superficie libre y presenta varias ventajas en comparación con los métodos basados en malla para simular interacciones violentas entre olas y estructuras. No se requiere ningún tratamiento especial para detectar la superficie libre, por lo que las grandes deformaciones se pueden tratar de manera eficiente, ya que no hay distorsión de la malla. Otra ventaja importante es que el movimiento complejo de límites e interfaces es fácil de manejar. El código de código abierto DualSPHysics fue diseñado para utilizar SPH en problemas de ingeniería reales. La última versión de DualSPHysics incluye, dentro del mismo marco sin malla, funcionalidades para estudiar la interacción entre olas y estructuras, las fuerzas de amarre y el comportamiento numérico del sistema de toma de fuerza (PTO). Las fuerzas de amarre se resuelven con la biblioteca MoorDyn, que también se ha acoplado con DualSPHysics. El PTO (y las restricciones mecánicas del dispositivo) ahora se pueden simular mediante el acoplamiento con la biblioteca multifísica Project Chrono. Esta implementación permite el manejo eficiente de restricciones cinemáticas con propiedades dinámicas definidas por el usuario, como coeficientes de fricción y restauración, fuerzas restauradoras de sistemas de resorte y amortiguador, y fuerzas y trayectorias impuestas por el usuario. La eficiencia de diferentes WEC se puede estudiar calculando la respuesta hidrodinámica de los dispositivos que interactúan bajo diferentes condiciones de oleaje. La supervivencia de los dispositivos se analizará en términos de los movimientos del dispositivo y las tensiones de amarre en las anclas (y los ojales). El curso incluirá clases sobre: i) fundamentos del método SPH; ii) ventajas y desventajas en comparación con los modelos CFD basados en mallas; iii) descripción del código DualSPHysics y desarrollos recientes; iv) aplicaciones de DualSPHysics en ingeniería costera con énfasis en WEC. Además, se organiza una sesión práctica donde los participantes aprenderán a realizar simulaciones siguiendo algunos ejemplos de: i) generación y propagación de ondas, ii) ondas que interactúan con absorbedores de ondas oscilantes flotantes, iii) ondas que interactúan con convertidores de ondas oscilantes (OWSC), iv) ondas que interactúan con dispositivos tipo Pelamis.

El programa incluye los siguientes temas:

• Modelado hidrodinámico numérico para convertidores de energía undimotriz (WEC).

∙El método hidrodinámico de partículas suavizadas

∙El código DualSPHysics

• Aplicaciones en ingeniería costera

∙Sesión práctica I: Rotura de presa, olas regulares

∙Acoplamiento con Chrono y MoorDyn

• Tu propia experiencia con SPH

∙Sesión práctica II: Absorbedor puntual, dispositivo con cable

∙Sesión práctica III: OWSC, Pelamis

Formadores:

∙Prof. Aleksander Grm Un