PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 2012

Critérios de similaridade para a avaliação do desempenho de turbinas eólicas em escala reduzida

Autor

Willmari Dayana Suarez Hernandez

Orientador

Área de Concentração

Mecânica dos Sólidos e Estruturas

Data de Defesa

05/12/2012

Número da Tese

64129

Resumo

Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho aerodinâmico de geradores eólicos em escala reduzida. Inicialmente é desenvolvido o projeto do rotor eólico com base na aplicação da Teoria de Elemento de Pá, onde são definidas as dimensões características com base na velocidade nominal e a razão de velocidade na ponta da pá. Para o calculo do escoamento é gerado um domínio periódico representando apenas uma pá. A discretização do domínio computacional foi realizada com uma malha hibrida com camadas prismáticas na parede da pá. Para a obtenção da solução numérica 3D é utilizado o software CFX®. Resultados como: potencia de eixo, torque, e coeficiente de potencia tanto do modelo como do protótipo foram reportados. Finalmente foi avaliado o desempenho do protótipo e do modelo, com a presença de pequenas diferenças que deram origem à determinação de uma função de transposição mediante a utilização do ajuste de curvas no software Matlab®, com a qual é possível obter correlações entre protótipo e modelo em situações de Reynolds diferentes. Esta contribuição permitira auxiliar no projeto de rotores eólicos na determinação do coeficiente de potencia. Entre tanto, esta lei de transposição devera ser validada experimentalmente.

Palavras-chave

Turbinas eólicas Energia éolica Rotores Geradores de energia eólica Vento (meteorologia) Engenharia elétrica Engenharia mecânica