• vertical axis tidal turbines
• turbine marine ad asse verticale
• Shyfem
• Blade-Element
• ottimizzazione layout
• layout optimization

Il seguente studio utilizza come principale strumento un modello analitico 3D di turbina idrocinetica ad asse verticale implementato nel codice di circolazione marina SHYFEM, è in particolare un modello ibrido, ovvero basato sulla teoria BEM (Blade Element Momentum). Il modello di turbina alla base del presente studio, prevede l’utilizzo di “termini sorgente” nelle equazioni di bilancio della quantità di moto. In prima analisi questo lavoro prevede la validazione del modello, l’analisi di sensitività alla finezza della griglia su una singola turbina e l’analisi di una coppia di turbine per valutare come SHYFEM riproduce le interazioni tra i dispositivi. L’obiettivo principale di questa tesi è quello di ricavare una metodologia che porti a ottenere il miglior layout di una schiera in termini di distanze tra le turbine. Si propone come ultima analisi l’applicazione della configurazione ottenuta a una schiera di turbine e infine a una farm, dove per quest’ultima viene svolta un’analisi di sensitività basata sulla distanza tra le schiere di turbine.

This study uses as main tool a 3D analytical model of hydrokinetic vertical axis turbine implemented in the code of marine circulation SHYFEM, is in particular a hybrid model, that is based on the BEM theory (Blade Element Momentum). The turbine model used in this study uses "source terms" in the momentum balance equations. In the first analysis this work involves the validation of the model, the sensitivity analysis to the fineness of the grid on a single turbine and the analysis of a pair of turbines to evaluate how SHYFEM reproduces the interactions between the devices. The main objective of this thesis is to derive a methodology that leads to obtain the best layout of an array in terms of distances between the turbines. It is proposed as a last analysis the application of the configuration obtained to an array of turbines and finally to a farm, where for the latter is carried out a sensitivity analysis based on the distance between the arrays of turbines.