Efeito da aceleração de Coriolis sobre o campo de vorticidade no escoamento separado em uma seção de pá de turbina eólica

• Autor(a) principal: Rodrigues, Pedro Trombini
• 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/11449/217719
• topic: Energia eólica; Aerodinâmica; Fluidodinâmica computacional; Camada limite turbulenta; Computational fluid dynamics; Turbulent boundary layer

A rotação é conhecida por reduzir o volume da região de escoamento separado em seções próximas à raiz de pás de turbina eólica de eixo horizontal. Essa redução é frequentemente atribuída ao bombeamento centrífugo. No entanto, recentes investigações acerca da estabilização rotacional de vórtices de bordo de ataque sugerem que o transporte radial de vorticidade pode não ser o mecanismo dominante que limita a circulação do vórtice em seções próximas à raiz de asas de inseto. Para tal condição de escoamento a baixo Reynolds, o efeito da componente tangencial da força de Coriolis destrói a componente radial da vorticidade, limitando o crescimento do vórtice de bordo de ataque, estabilizando-o. Entretanto, com o melhor conhecimento do autor, a contribuição de tal fenômeno para o aumento rotacional observado em turbinas eólicas ainda não foi avaliado. Simulações quasi-3D foram empregadas a fim de investigar o papel da aceleração de Coriolis para o balanço da componente radial da vorticidade dentro da região de escoamento separado no extradorso de seções de pá de turbina eólica a elevados ângulos de ataque. É mostrado que o efeito integrado da taxa de destruição da componente radial da vorticidade devido à aceleração de Coriolis pode ser comparável à taxa da componente radial da vorticidade fluindo na região de recirculação a partir da camada limite. Além disso, os resultados sugerem que o mecanismo pode ser relevante para o aumento rotacional observado em seções próximas à raiz de pás de turbinas eólicas.