Análise da influência de diferentes razões de sobreposição no desempenho de turbinas eólicas Savonius empregando dinâmica dos fluidos computacional

• Autor(a) principal: Silva Júnior, Gilmar Alves da
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/27780
• topic: Engenharia mecânica; Savonius wind turbine; Computational fluid dynamics; Overlap ratio; Performance

Este trabalho consiste na análise da influência de diferentes razões de sobreposição das pás no desempenho de turbinas eólicas Savonius. A análise é feita utilizando a dinâmica dos fluidos computacional. Utiliza-se o software comercial Star-CCM+ para a solução das equações da continuidade e de Navier-Stokes com médias de Reynolds. Essas equações são resolvidas em conjunto com as equações do modelo de turbulência SST. Comparam-se alternativas de discretização espacial e temporal com a finalidade de avaliar a influência desses sobre os valores obtidos. Emprega-se um domínio contendo uma região com malha deslizante, na qual o rotor é inserido. Para cada razão de sobreposição, a velocidade angular da região de malha deslizante é especificada de maneira a variar a razão de velocidade de ponta do rotor. Obtêm-se os campos de pressão e velocidade sobre o escoamento. Integrando-se as forças originadas pelo atrito viscoso e pelos gradientes de pressão nas pás obtém-se o coeficiente de torque e de potência em cada uma das simulações. Analisam-se os coeficientes de potência médios encontrados para avaliar a configuração que apresenta maior eficiência. Os resultados encontrados são bastante representativos para o fenômeno estudado. Mostra-se que o rotor apresenta melhor desempenho operando com razão de sobreposição igual a 0,15 a uma razão de velocidade de ponta de 1,25.