Predição do ruído aerodinâmico da pá de um típico aerogerador de grande porte

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Felipe Martins de
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/37843
Resumo: Studies and research indicate that the Northeast of Brazil is the region of this country more propitious for the generation of wind energy, especially in the states of Ceará and Rio Grande do Norte. In addition to the wind potential, the emitted noise is an important factor in determining the location of wind turbine installation, which makes it difficult to accept its installation due to the annoyance and health problems caused by the noise emission. In this way the noise estimation is one of the most relevant aspects in the installation of a wind turbine. The present work has as main objective the prediction of the aerodynamic noise of the blade of a typical large aerogenerator, based on the acoustic analogy of Ffowcs-Williams and Hawkings (FW-H) with the help of CFD (Computational Fluid Dynamics) commercial ANSYS Fluent. Simulations were performed with the LES turbulence model in two dimensions in different sections along the blade and in three dimensions in the complete blade without rotation. The results obtained in the simulations by the FW-H acoustic analogy show that the noise is higher in the sections closer to the blade tip, because the wind flow is increasing as it approaches this region. The data obtained in the three-dimensional simulations indicate that the noise upstream and downstream of the rotor plane have the highest values compared to those obtained in the rotor plane.
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spelling Predição do ruído aerodinâmico da pá de um típico aerogerador de grande portePrediction of the aerodynamic noise of the blade of a typical large wind turbineEngenharia mecânicaEnergia eólicaTurbinas eólicas - RuídoWind energyNoiseStudies and research indicate that the Northeast of Brazil is the region of this country more propitious for the generation of wind energy, especially in the states of Ceará and Rio Grande do Norte. In addition to the wind potential, the emitted noise is an important factor in determining the location of wind turbine installation, which makes it difficult to accept its installation due to the annoyance and health problems caused by the noise emission. In this way the noise estimation is one of the most relevant aspects in the installation of a wind turbine. The present work has as main objective the prediction of the aerodynamic noise of the blade of a typical large aerogenerator, based on the acoustic analogy of Ffowcs-Williams and Hawkings (FW-H) with the help of CFD (Computational Fluid Dynamics) commercial ANSYS Fluent. Simulations were performed with the LES turbulence model in two dimensions in different sections along the blade and in three dimensions in the complete blade without rotation. The results obtained in the simulations by the FW-H acoustic analogy show that the noise is higher in the sections closer to the blade tip, because the wind flow is increasing as it approaches this region. The data obtained in the three-dimensional simulations indicate that the noise upstream and downstream of the rotor plane have the highest values compared to those obtained in the rotor plane.Estudos e pesquisas apontam que o Nordeste do Brasil é a região deste país mais propícia para a geração de energia eólica, com destaque para os estados do Ceará e Rio Grande do Norte. Além do potencial eólico, o ruído emitido é um fator importante na determinação do local de instalação de turbinas eólicas, o que dificulta a aceitação de sua instalação em virtude do incômodo e problemas de saúde causados pela emissão de ruído. Desta forma, a estimativa do ruído é um aspecto relevante na instalação de um aerogerador. O presente trabalho tem como principal objetivo a predição do ruído aerodinâmico da pá de um típico aerogerador de grande porte, baseado na analogia acústica de Ffowcs-Williams e Hawkings (FW-H) com o auxílio do CFD (Computational Fluid Dynamics) comercial ANSYS Fluent. Foram realizadas simulações com o modelo de turbulência LES em duas dimensões em diferentes secções ao longo da pá e em três dimensões na pá completa sem rotação. Os resultados obtidos nas simulações pela analogia acústica FW-H mostram que o ruído é mais elevado nas secções mais próximas da ponta da pá, devido ao escoamento do vento ser cada vez maior à medida que se aproxima desta região. Os dados obtidos nas simulações em três dimensões indicam que o ruído na direção à jusante e a montante do plano do rotor apresentam os valores mais elevados em comparação com os obtidos no plano do rotor.Silva Júnior, Francisco Ilson daSousa, Felipe Martins de2018-12-03T16:05:12Z2018-12-03T16:05:12Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSOUSA, F. M. de. Predição do ruído aerodinâmico da pá de um típico aerogerador de grande porte. 2017. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/37843porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-08-25T16:21:43Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/37843Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:36:20.805618Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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