Análise da utilização da metodologia mass-consistent para simulação do campo de velocidades do vento em um terreno complexo

Abstract

O presente trabalho apresenta um estudo comparativo entre a metodologia de modelagem de escoamento do vento Mass-Consistent e uma metodologia de modelagem em CFD utilizada em um trabalho realizado anteriormente em um terreno cuja orografia é complexa. O terreno em questão trata-se de uma escarpa de 12 metros de altura envolta pelo mar na cidade de Roskilde Fjord na Dinamarca. A modelagem é utilizada através do programa computacional comercial OpenWind. Ademais, este trabalho realizou, também, uma análise comparativa entre os dados de velocidade e direção do vento da região em questão extraídos da base de reanálise climatológica MERRA-2, produzida pela NASA, e os dados de medições anemométricas realizadas anteriormente no local. Os dados extraídos do MERRA-2 apresentaram excelente desempenho frente às medições anemométricas. Quanto a metodologia Mass-Consistent, a mesma apresentou uma caracterização do escoamento de vento do terreno complexo similar à metodologia em CFD, identificando corretamente picos e vales de velocidades, no entanto, nos locais em que a orografia do terreno apresenta os maiores níveis de irregularidade, a mesma se mostrou ineficiente na exatidão dos valores apresentados.

The present work presents a comparative study between the wind flow model Mass-Consistent and a CFD wind flow model that was used in a previous paper in a complex terrain. The chosen terrain is a 12 meters tall hill in Roskilde Fjord, Denmark. The wind flow model is used by a commercial software called OpenWind. Moreover, this work also presents a comparative analysis between the wind speed and direction data of the studied region collected from climatological reanalysis database MERRA-2, developed by NASA, and the data from anemometric measurements previously accomplished. The data collected from MERRA-2 presented an excellent assertiveness compared with the anemometric measurements. About the Mass-Consistent model, it presented a similar description of the complex terrain wind flow compared with the CFD model, correctly identifying the peaks and valleys of the wind speed, however, where the orography has the highest levels of irregularity, this model proved inefficient in the accuracy of the values presented.