Publicação
Caracterização aerodinâmica de uma pá para rotor de micro-eólica
| Resumo: | A necessidade cada vez maior que a sociedade atual tem de recorrer a fontes de energias renováveis, aliada á imersão de um mundo tecnológico em que a eficiência e a inovação são aspetos fulcrais, levam a que o ramo da energia eólica tenha de estar na vanguarda dos recursos disponíveis, sendo esta a principal motivação do desenvolvimento deste trabalho. Os aerogeradores de pequeno porte, apesar da produção de energia ser bastante reduzida em relação aos de grande porte, têm um campo de aplicação bem mais alargado, dada a facilidade de transporte (presença frequente em novos iates) e flexibilidade quanto à gama de velocidades de funcionamento, permitindo um bom desempenho a baixo número de Reynolds, fator este, alvo de análise/otimização no decorrer do projeto. Na aerodinâmica de uma pá destacam-se os seguintes fatores: coeficiente de sustentação (CL), coeficiente de arrasto (CD), coeficiente de momento (CM) e o coeficiente de solidez (CTEH). Associado à variação destes parâmetros, está a alteração do perfil geométrico, ângulos de ataque e Twist, direção e intensidade do vento. A preponderância dos programas de modelação e simulação numérica nas áreas da Engenharia é cada vez mais evidente. Na análise de escoamentos o software Ansys Fluent tem reunido consenso, quanto a resultados obtidos, tendo uma panóplia de ferramentas e funcionalidades que permite descrever qualquer tipo de escoamento. Por exemplo, no caso de escoamentos externos existe um modelo de turbulência, Spalart-Allmaras, que permite obter resultados de forma mais rápida e eficiente. A escolha do ângulo de ataque ótimo e a seleção da geometria adequada na geração de uma pá é fundamental para que a turbina eólica a projetar tenha um funcionamento mais eficiente, reduzindo as perdas de energia e garantindo um maior retorno financeiro a quem investe neste tipo de equipamentos. O desenvolvimento deste tipo de trabalhos garante o progresso de uma alternativa viável àquele que tem sido um dos maiores problemas globais, a produção de energia através de fontes não renoveis. |
|---|---|
| Autores principais: | Correia, Ismael Ricardo Durães da Rocha |
| Assunto: | Micro eólica Aerodinâmica Pá eólica CFD Fluent Micro wind Aerodynamics Wind shovel |
| Ano: | 2014 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A necessidade cada vez maior que a sociedade atual tem de recorrer a fontes de energias renováveis, aliada á imersão de um mundo tecnológico em que a eficiência e a inovação são aspetos fulcrais, levam a que o ramo da energia eólica tenha de estar na vanguarda dos recursos disponíveis, sendo esta a principal motivação do desenvolvimento deste trabalho. Os aerogeradores de pequeno porte, apesar da produção de energia ser bastante reduzida em relação aos de grande porte, têm um campo de aplicação bem mais alargado, dada a facilidade de transporte (presença frequente em novos iates) e flexibilidade quanto à gama de velocidades de funcionamento, permitindo um bom desempenho a baixo número de Reynolds, fator este, alvo de análise/otimização no decorrer do projeto. Na aerodinâmica de uma pá destacam-se os seguintes fatores: coeficiente de sustentação (CL), coeficiente de arrasto (CD), coeficiente de momento (CM) e o coeficiente de solidez (CTEH). Associado à variação destes parâmetros, está a alteração do perfil geométrico, ângulos de ataque e Twist, direção e intensidade do vento. A preponderância dos programas de modelação e simulação numérica nas áreas da Engenharia é cada vez mais evidente. Na análise de escoamentos o software Ansys Fluent tem reunido consenso, quanto a resultados obtidos, tendo uma panóplia de ferramentas e funcionalidades que permite descrever qualquer tipo de escoamento. Por exemplo, no caso de escoamentos externos existe um modelo de turbulência, Spalart-Allmaras, que permite obter resultados de forma mais rápida e eficiente. A escolha do ângulo de ataque ótimo e a seleção da geometria adequada na geração de uma pá é fundamental para que a turbina eólica a projetar tenha um funcionamento mais eficiente, reduzindo as perdas de energia e garantindo um maior retorno financeiro a quem investe neste tipo de equipamentos. O desenvolvimento deste tipo de trabalhos garante o progresso de uma alternativa viável àquele que tem sido um dos maiores problemas globais, a produção de energia através de fontes não renoveis. |
|---|