Otimização de perfis aerodinâmicos aplicados em aerogeradores do tipo TEEH utilizando algoritmo genético

• Autor(a) principal: Freitas, Allef Lucas Teixeira Araujo de
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/42961
• topic: Otimização de aerofólio; perfil aerodinâmico; algoritmo genético; Blade Element Momentum

No Brasil, a busca por utilização de fontes renováveis para a geração de energia elétrica é crescente e a eólica apresenta-se como uma boa alternativa, pois há complementariedade sazonal com a hídrica em algumas regiões, contribuindo para a diversidade energética do país. Para o melhor aproveitamento da energia disponível no vento, é necessário que pás de aerogeradores possuam perfis aerodinâmicos mais eficientes. Neste trabalho, buscou-se encontrar perfis aerodinâmicos de maior eficiência utilizando algoritmo genético desenvolvido em Matlab, o XFOIL para obter as características aerodinâmicas do aerofólio e a metodologia Blade Element Momentum (BEM) para o projeto da pá. A análise foi realizada considerando uma população inicial com 300 perfis disponíveis na base de dados do grupo de aerodinâmica aplicada da Universidade de Illinios em Urbana-Champaign (UIUC). Para o XFOIL, foi adotado a Atmosfera Padrão Internacional, números de Reynolds de 5,8x106 e 5,6x106, números de Mach de 0,063, 0,095, 0,15 e 0,177, número máximo de gerações de 100 e uma faixa de ângulo de ataque de 0º a 18º resultando em 4 simulações. Para o algoritmo genético, foi adotada uma probabilidade de cruzamento de 90% e 5% para mutação. A eficiência aerodinâmica entre o primeiro perfil da população inicial e final cresceu 21,38%, 8,84%, 52% e 3,8% para as simulações de 1 a 4, já a eficiência média da população final e inicial aumentou 75%, 66,7%, 79,95%, e 75,79% em cada simulação respectivamente.