Efeitos da estabilidade atmosférica em esteiras turbulentas de parque eólico com a parametrização do modelo LES-PALM
Turbulência, estabilidade, turbina, simulações numéricas.
Para uma otimização na geração de energia de fonte eólica, se faz necessário uma melhor compreensão dos processos físicos que ocorrem intraparque. A turbulência em formato de esteira gerada pelas turbinas, desestabiliza o escoamento, antes laminar, o transformando em estruturas complexas. Estudos já realizados enfatizam a importância da estratificação térmica da Camada Limite Atmosférica (CLA) ambiente no perfil
das esteiras turbulentas. Hansen (2012) relata uma forte dependência do déficit de energia dentro de um parque com as condições de estabilidade atmosférica. Ainda segundo Hansen, condições estáveis e instáveis estão presentes em velocidade do vento de até 15 m/s, enquanto que acima desse valor, condições neutras prevalecem devido a turbulência gerada por cisalhamento do vento que é dominante quando comparada com a flutuabilidade. Para se examinar tal estrutura, se faz necessário o uso de simulações numéricas com modelos sensíveis a complexidade tridimensional da turbulência. A técnica utilizada pelo modelo de grandes turbilhões (LES) descrita por (Moeng, 1984), consiste em utilizar médias de volumes para resolver equações do movimento, resolvendo os grandes turbilhões e parametrizando os turbilhões menores em uma espécie de filtragem. O modelo LES em sua versão PALM, possui um módulo específico onde é feita uma parametrização individual dos efeitos da turbina eólica no fluxo. Este módulo é baseado em uma abordagem de disco atuador avançada onde contém um controlador de turbina, incluindo controle de velocidade, controle de inclinação e controle de guinada. Neste contexto, este trabalho visa investigar o comportamento da esteira turbulenta gerada por uma turbina em diferentes condições de estabilidade atmosférica.