Análise numérica de um elemento de pá de uma turbina eólica H. Darrieus empregando malha poliédrica em comparação à uma malha hexaédrica

• Autor(a) principal: Hugen, Arthur Henrique
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/173788
• topic: Engenharia mecânica; Polyhedral mesh; Computational fluid dynamics; Structured hexahedral mesh. H. Darrieus turbine

Neste trabalho, se utiliza a dinâmica dos fluidos computacional a fim de discutir o desempenho de dois tipos de malhas aplicadas a um mesmo problema específico, com o intuito de avaliar o desempenho das mesmas em seu tratamento. O problema em si é baseado no estudo realizado por Li. et. al., 2013 e consiste na análise numérica, através do software STAR-CCM+, de um elemento de pá de uma turbina eólica H. Darrieus. A metodologia empregada consiste na utilização do método dos volumes finitos com médias de Reynolds, modelo de turbulência k-ω SST, um domínio computacional em 3D que desconsidera os efeitos de ponta de pá e um elemento de pá de perfil aerodinâmico NACA0018. São criadas três malhas poliédricas de diferentes refinamentos e a qualidade de malha é verificada através de uma análise de influência do refinamento de malha, esta é desenvolvida ao se comparar os resultados obtidos para cada malha com resultados experimentais, o que determina como válido o tipo de malha poliédrica para o problema em questão devido à semelhança dos resultados obtidos pela análise numérica com os resultados experimentais. Por fim, é realizada uma comparação entre os resultados numéricos deste estudo e os obtidos por Li. et. al., 2013, que utiliza uma malha hexaédrica estruturada em sua análise. Ao comparar as diferenças entre os resultados numéricos de ambos os estudos com os resultados experimentais, conclui-se que a malha hexaédrica estruturada tem um melhor desempenho do que a malha poliédrica em se tratando do problema específico considerado neste trabalho.