Projeto aerodinâmico de pás de turbinas eólicas

• Autor(a) principal: Alves, Pedro Henrique da Silva
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/1794
• topic: Energia eólica; Aerogerador; Projeto aerodinâmico; Energia eólica; Turbina eólica; Wind energy; Aerogenerator; Aerodynamic project

A energia eólica se consolidou como uma fonte de energia renovável e economicamente viável. Com a queda do preço do barril de óleo e a crise na indústria petrolífera, a indústria eólica cresceu rapidamente, embora ocupe uma parcela muito pequena da matriz energética global. No Brasil, o crescimento beira a 45% de crescimento anual, porém a produção de tecnologia ainda é muito pequena, sendo restrita a poucos grupos de pesquisa. O projeto aerodinâmico de um rotor é uma parte fundamental na busca de uma maior extração de energia. Começando pela teoria de disco atuador desenvolvida por Betz, e passando por elaborações como o disco rotor e por fim associando as teorias de momento com a teoria de elemento de pá, finalmente obtemos a teoria de elemento de pá. A teoria de elemento de pá é o método mais utilizado para o dimensionamento dos rotores atualmente. O presente trabalho busca uma metodologia para dimensionar rotores ideais para certas condições de vento e potência nominal, por exemplo. Além disso, modelos como cilindro de vórtices e perda de ponta de asa são explorados na dedução do modelo. Depois de desenvolvida a metodologia de cálculo, foram comparados 4 perfis de aerofólios e levantadas as curvas da variação da corda e do coeficiente de potência ao longo da pá, o ângulo de montagem e por fim comparados com aerogeradores comerciais. Ao final, revela-se que diferentes potências geradas e as características dos diferentes perfis influenciam nas características geométricas da pá, porém, nos parâmetros de desempenho não mostraram significativa influência, uma vez que foram usados parâmetros ótimos baseados nas características dos perfis