A partir de la contingencia energética nacional y mundial, nace la idea de trabajar en las llamadas energías renovables no convencionales. El presente prototipo a escala, busca representar en forma simplificada la interacción de un dispositivo unidimensional boya-mar, cuyo objetivo es la transformación de la energía del mar en electromotriz. Para ello, se construirá el dispositivo físico y simulará computacionalmente, todo esto en el marco de la teoría potencial y EDP linealizadas.
Teoría
1- Planteamiento problema Hidrodinámico
Supuestos:
- Agua incompresible e irrotacional
- Movimiento boya no afecta el mar
Ecuaciones:
- Continuidad fluido
- Velocidad nula en el fondo
- Condición cinemática y dinámica
- Equilibrio de fuerzas sobre la boya
- Ecuación de Morrison
2.- Solución Linealizada unidireccional
Supuestos:
- Amplitud ola despreciable frente a longitud de onda
Implementación
Generamos olas que perturban el agua haciendo oscilar una boya que flota en la superficie del agua. La boya se encuentra fija a un eje, el cual tiene un imán en su parte superior que pasa por una bobina generando energía eléctrica.
Resultados Simulación
Una vez encontrado el potencial de velocidades, el problema de interacción boya-mar simplificado corresponde a una EDO no lineal en la dirección vertical. Resolviendo por el método de Runge-Kutta se obtiene:
Conclusión
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