CalibraÃÃo do Modelo de TurbulÃncia k-ω SST para Turbinas EÃlicas de Pequeno Porte AtravÃs de AvaliaÃÃo NumÃrica e Experimental

• Autor(a) principal: Marcos Paulo Gomes Fernandes
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=9378
• topic: ForÃa eÃlica; Modelos matemÃticos; Wind energy; Simulation; Turbulence model k-ω SST; ENGENHARIA MECANICA

No presente trabalho foi realizada a investigaÃÃo numÃrica e experimental do desempenho aerodinÃmico de dois aerogeradores tripà de pequeno porte com 3 m de diÃmetro. Os perfis aerodinÃmicos utilizados, NACA 0012 (simÃtrico) e NACA 4412 (cambado), foram projetados para aplicaÃÃes em baixas velocidades, como à o caso de turbinas eÃlicas de eixo horizontal. Os aerogeradores foram construÃdos e testados no LaboratÃrio de Energia Solar e GÃs Natural - UFC. Isto permitiu a determinaÃÃo das curvas de desempenho dos mesmos, possibilitando a comparaÃÃo posterior com os resultados da anÃlise numÃrica. A fim de calibrar o modelo de turbulÃncia k-ω SST para aplicaÃÃo em turbinas eÃlicas de pequeno porte, foram realizadas simulaÃÃes numÃricas utilizando o pacote de CFD OpenFOAM, versÃo 1.7.1. Os resultados numÃricos e experimentais foram comparados, de tal forma que, a partir da variaÃÃo de parÃmetros como intensidade de turbulÃncia, comprimento caracterÃstico turbulento e β* (constante de calibraÃÃo do modelo), pode-se concluir que os resultados numÃricos foram pouco sensÃveis aos dois primeiros parÃmetros, enquanto a variaÃÃo de β* impactou de forma significativa os resultados numÃricos. A mudanÃa do aerofÃlio nÃo alterou o valor de β* que melhor ajustou o resultado. Isto, alÃm do sucesso do processo de calibraÃÃo, indica que a cambagem nÃo influenciou na calibraÃÃo do modelo de turbulÃncia, o que à muito positivo, pois permite uma avaliaÃÃo de cenÃrios diferentes, tal como pÃs projetadas com outros perfis aerodinÃmicos.