Otimização do perfil NACA 4-dígitos assimétrico aplicada a uma turbina eólica vertical Darrieus para a geração descentralizada

• Autor(a) principal: Poltronieri Junior, Adilson Gomes
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/215766
• topic: Energia eólica; Geração distribuída de energia elétrica; CFD; Otimização combinatória; Small scale wind turbine; Darrieus turbine; 4-digit NACA profile; Metamodeling techniques; Optimization; CFD; Decentralized generation

A demanda energética vem crescendo nas últimas décadas atrelada aos novos meios de produção e ao crescimento econômico, sendo necessário o desenvolvimento e aprimoramento de novas fontes energéticas renováveis e sustentáveis, ao passo em que as fontes convencionais, como o petróleo e seus derivados, apresentam-se como recursos finitos e nocivos ao meio ambiente. Dessa forma, fontes alternativas como a energia eólica tornam-se cada vez mais atrativas, abrindo espaço para o desenvolvimento de novas tecnologias e para otimização dos equipamentos e recursos disponíveis. Neste contexto, este trabalho tem por objetivo contribuir para o desenvolvimento da tecnologia eólica do país, tendo foco nas turbinas eólicas de pequena escala para a geração de energia descentralizada. Para tanto, foi realizada a otimização do perfil NACA assimétrico 4-dígitos aplicada a uma turbina eólica vertical Darrieus por meio de simulações numéricas, avaliando-se a influência dos parâmetros do perfil NACA no coeficiente de potência (Cp) da turbina. Foi considerado um escoamento bidimensional, incompressível, turbulento e em regime transitório, sob a condição operacional de TSR igual a 2,63, submetendo os parâmetros que compõem os dígitos do perfil NACA ao processo de otimização indireta por superfície de resposta. Com a otimização, foi obtido o perfil ótimo NACA 1621, apresentando uma melhora no coeficiente de potência na ordem de 5,42% (comparado à referência NACA 0021). Através dos resultados obtidos, foi possível identificar alguns parâmetros necessários para o aumento da eficiência deste tipo de turbina, de modo que a geração de energia descentralizada seja mais viável e atrativa, favorecendo e incentivando a instalação de turbinas eólicas em aplicações urbanas e em regiões afastadas com distribuição de energia ineficiente, permitindo um melhor aproveitamento do vasto potencial eólico brasileiro.