Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/205580 |
Resumo: | Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de difusores aerodinâmicos para uma turbina eólica de eixo vertical de microescala, com o propósito de alcançar um melhor start rotacional em baixas velocidades de vento. O estudo tem como foco a manipulação da geometria dos difusores, avaliando como o seu design impacta no comportamento aerodinâmico e na capacidade de o difusor equacionar as zonas de alta e baixa pressão ao longo de sua estrutura, fator determinante para o efeito aerodinâmico de aceleração do escoamento de ar, resultando em um torque de partida com baixas velocidades de vento. Foram realizadas simulações por fluidodinâmica computacional (CFD) e testes no dispositivo em túnel de vento para avaliar o comportamento dinâmico do difusor na turbina de referência. Foram desenvolvidas dezoito geometrias a partir de uma área construtiva utilizada para o design dos difusores. Dentre os dezoito modelos analisados, os que apresentaram melhores resultados, comparados ao modelo de referência, foram as geometrias 6, 8 e 9. Nesse sentido, os resultados apontam que o design de difusores, aplicado a microturbinas, pode auxiliar na utilização desses microgeradores em ambientes de baixo volume de vento. |
id |
URGS_7c5664e2bec7bc8302aa68bf3b9e2329 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:www.lume.ufrgs.br:10183/205580 |
network_acronym_str |
URGS |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
repository_id_str |
1853 |
spelling |
Miritz, SuzaneCândido, Luis Henrique Alves2020-02-07T04:15:18Z2019http://hdl.handle.net/10183/205580001111694Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de difusores aerodinâmicos para uma turbina eólica de eixo vertical de microescala, com o propósito de alcançar um melhor start rotacional em baixas velocidades de vento. O estudo tem como foco a manipulação da geometria dos difusores, avaliando como o seu design impacta no comportamento aerodinâmico e na capacidade de o difusor equacionar as zonas de alta e baixa pressão ao longo de sua estrutura, fator determinante para o efeito aerodinâmico de aceleração do escoamento de ar, resultando em um torque de partida com baixas velocidades de vento. Foram realizadas simulações por fluidodinâmica computacional (CFD) e testes no dispositivo em túnel de vento para avaliar o comportamento dinâmico do difusor na turbina de referência. Foram desenvolvidas dezoito geometrias a partir de uma área construtiva utilizada para o design dos difusores. Dentre os dezoito modelos analisados, os que apresentaram melhores resultados, comparados ao modelo de referência, foram as geometrias 6, 8 e 9. Nesse sentido, os resultados apontam que o design de difusores, aplicado a microturbinas, pode auxiliar na utilização desses microgeradores em ambientes de baixo volume de vento.The objective of the present study was to develop aerodynamic diffusers for a micro-scale vertical-axis wind turbine to achieve a good starting torque at lower wind speeds. The main focus was on the manipulation of the diffuser geometry, analyzing how its design had an impact on the aerodynamic behavior, especially on the capacity of the diffuser to equate the high and low pressure zones along its structure, which is a determining factor for the aerodynamic effect of the airflow acceleration that results in a starting torque at low wind speeds. Computational fluid dynamics (CFD) simulations were performed on diffusers as well as experimental tests in the wind tunnel to evaluate the dynamic behavior of the diffuser in the wind turbine. Eighteen geometries were developed from a standardized design area used for the design of diffusers. Of these, geometries 6, 8 and 9 presented better performance compared to those of the reference model. In view of this, the results suggest that the design of the diffusers applied to the micro-turbines may enable their use in low wind speed environment.application/pdfporDesignEnergia eólicaAerodynamic diffuserWind powerMicro scale wind turbineVertical axis wind turbineDesign de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo verticalDesign of aerodynamic diffuser for vertical axis Wind power turbines info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaFaculdade de ArquiteturaPrograma de Pós-Graduação em DesignPorto Alegre, BR-RS2019mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001111694.pdf.txt001111694.pdf.txtExtracted Texttext/plain187534http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/205580/2/001111694.pdf.txt07b8e6cedf963303a7fb9b1b5b397879MD52ORIGINAL001111694.pdfTexto completoapplication/pdf9985585http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/205580/1/001111694.pdf8e96ac4c89c46b76649c537dc110f402MD5110183/2055802020-02-08 05:21:15.337785oai:www.lume.ufrgs.br:10183/205580Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532020-02-08T07:21:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical |
dc.title.alternative.en.fl_str_mv |
Design of aerodynamic diffuser for vertical axis Wind power turbines |
title |
Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical |
spellingShingle |
Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical Miritz, Suzane Design Energia eólica Aerodynamic diffuser Wind power Micro scale wind turbine Vertical axis wind turbine |
title_short |
Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical |
title_full |
Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical |
title_fullStr |
Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical |
title_full_unstemmed |
Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical |
title_sort |
Design de difusor aerodinâmico para turbina eólica de eixo vertical |
author |
Miritz, Suzane |
author_facet |
Miritz, Suzane |
author_role |
author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Miritz, Suzane |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Cândido, Luis Henrique Alves |
contributor_str_mv |
Cândido, Luis Henrique Alves |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Design Energia eólica |
topic |
Design Energia eólica Aerodynamic diffuser Wind power Micro scale wind turbine Vertical axis wind turbine |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Aerodynamic diffuser Wind power Micro scale wind turbine Vertical axis wind turbine |
description |
Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de difusores aerodinâmicos para uma turbina eólica de eixo vertical de microescala, com o propósito de alcançar um melhor start rotacional em baixas velocidades de vento. O estudo tem como foco a manipulação da geometria dos difusores, avaliando como o seu design impacta no comportamento aerodinâmico e na capacidade de o difusor equacionar as zonas de alta e baixa pressão ao longo de sua estrutura, fator determinante para o efeito aerodinâmico de aceleração do escoamento de ar, resultando em um torque de partida com baixas velocidades de vento. Foram realizadas simulações por fluidodinâmica computacional (CFD) e testes no dispositivo em túnel de vento para avaliar o comportamento dinâmico do difusor na turbina de referência. Foram desenvolvidas dezoito geometrias a partir de uma área construtiva utilizada para o design dos difusores. Dentre os dezoito modelos analisados, os que apresentaram melhores resultados, comparados ao modelo de referência, foram as geometrias 6, 8 e 9. Nesse sentido, os resultados apontam que o design de difusores, aplicado a microturbinas, pode auxiliar na utilização desses microgeradores em ambientes de baixo volume de vento. |
publishDate |
2019 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2019 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2020-02-07T04:15:18Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10183/205580 |
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv |
001111694 |
url |
http://hdl.handle.net/10183/205580 |
identifier_str_mv |
001111694 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) instacron:UFRGS |
instname_str |
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
instacron_str |
UFRGS |
institution |
UFRGS |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/205580/2/001111694.pdf.txt http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/205580/1/001111694.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
07b8e6cedf963303a7fb9b1b5b397879 8e96ac4c89c46b76649c537dc110f402 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
repository.mail.fl_str_mv |
lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br |
_version_ |
1810085516143493120 |