Modelagem e automação de um canal aerodinâmico para caracterização de turbinas eólicas verticais utilizando um novo layout de freio de Foucault

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Matiolli, Guilherme
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124699
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Julio Carlos Teixeira
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spelling Modelagem e automação de um canal aerodinâmico para caracterização de turbinas eólicas verticais utilizando um novo layout de freio de FoucaultAUTOMATIZAÇÃOTURBINA SAVONIUSMODELAGEM E CONTROLEFREIO DE FOUCAULTAUTOMATIONSAVONIUS TURBINEMODELING AND CONTROLFOUCAULT BREAKPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENERGIA - UFABCOrientador: Prof. Dr. Julio Carlos TeixeiraDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, Santo André, 2022.O estudo experimental em engenharia permite validar modelos e analisar fenômenos complexos. Nesse sentido, a montagem de um aparato experimental é essencial e envolve a aplicação de várias técnicas de engenharia e um conhecimento profundo do que se quer estudar experimentalmente. Devido a não haver modelos analíticos de elevada predição, o estudo de turbinas de eixo vertical Savonius se baseia em uma abordagem numérica e experimental. Nesse sentido, a utilização de canais aerodinâmicos em estudos de turbinas eixo vertical do tipo Savonius permite a aquisição de dados de dinâmica de turbinas capazes de validar estudos teóricos ou até mesmo de mostrar fenômenos de difícil modelagem. O presente trabalho consiste em controlar e automatizar um canal aerodinâmico para realizar testes experimentais em microturbinas eólicas do tipo Savonius. Para isso, foram construídos modelos da dinâmica da turbina, do dispositivo de frenagem e do sistema de geração eólica do canal aerodinâmico disponíveis no Laboratório de Energias Renováveis da UFABC. Estes, quando compilados, permitiram a construção de um controlador capaz de operar turbinas em diferentes pontos de operação de forma estável, sendo possível a aplicação de cargas mecânicas para a verificação de parâmetros aerodinâmicos. Como resultado da automação e controle do canal, foi possível obter resultados da dinâmica de partida da turbina, modelar esse fenômeno e validá-lo com os resultados apresentados na literatura.The experimental study in engineering allows validating models and analyzing complex phenomena. In this sense, the assembly of an experimental apparatus is essential and involves the application of various engineering techniques and a deep knowledge of what one wants to study experimentally. Because there are no high predictive analytical models, the study of Savonius vertical axis turbines is based on a numerical and experimental approach. The use of aerodynamic channels in studies of Savoniustype vertical axis turbines allows the acquisition of turbine dynamics data capable of validating theoretical studies or even showing phenomena that are difficult to model. The present work consists of controlling and automating an aerodynamic channel to carry out experimental tests on Savonius-type wind microturbines. For this, models of the dynamics of the turbine, the braking device and the wind generation system of the aerodynamic channel were built, available at the Laboratory of Renewable Energies at UFABC. These, when compiled, allowed the construction of a controller capable of operating turbines at different operating points in a stable way, making it possible to apply mechanical loads to verify aerodynamic parameters. As a result of channel automation and control, it was possible to obtain results from the turbine start-up dynamics, model this phenomenon and validate it with the results presented in the literature.Teixeira, Julio CarlosHetem Junior, Annibal, 1961-Akwa, João VicenteMatiolli, Guilherme2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf95 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124699http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=124699&midiaext=80959Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=124699porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-08-17T14:04:42Zoai:BDTD:124699Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-08-17T14:04:42Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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