Análise integral de rotores eólicos verticais através da modelagem por tubos de corrente

• Autor(a) principal: Marin, Luiz Guilherme
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7320
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Energia eólica; Rotores; Modelagem; Wind power; Rotors; Modelyng

Este trabalho apresenta uma análise integral através da modelagem por tubos de corrente aplicadas a geradores eólicos de eixo vertical de pequeno porte com geometria de pá simples, com raio fixo, bem como para geometrias complexas com raio variável. Através da modelagem por tubos de corrente, as velocidades induzidas que atuam sobre a pá do gerador são calculadas, sendo apresentada uma análise dos diferentes tipos de modelo disponíveis. Uma modelagem física do problema é apresentada, de forma que se possa identificar as equações relacionadas as velocidades e forças atuantes nas pás de um gerador eólico, assim como a definição dos coeficientes de sustentação e arrasto para um aerofólio NACA0012. Através das equações que descrevem os fenômenos físicos do problema, foi desenvolvido um programa em Python de forma que pudessem ser obtidos os resultados e gráficos para as análises de interesse. As análises são executadas para dois modelos de aerogeradores diferentes, um mais simples, do tipo Giromill, cujos resultados são comparados com resultados obtidos por outros autores bem como com um gerador comercial de porte similar, e outra análise é feita para um aerogerador do tipo duplo V, com um perfil de pá de raio variável utilizando uma técnica de particionamento da pá em pequenos elementos de mesma altura, os resultados obtidos são comparados com o do modelo anterior.