Cálculo do carregamento aerodinâmico em pá de gerador eólico empregando o VLM (Vortex Lattice Method)

• Autor(a) principal: Pereira, Maurício Andretta
• Data de Publicação: 2015
• 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/1/10394
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICA::APROVEITAMENTO DA ENERGIA; Aerodinâmica; Energia eólica; FORTRAN (Linguagem de programação de computador); Rotores; Engenharia mecânica; Aerodynamics; Wind power; FORTRAN (Computer program language); Rotors; Mechanical engineering

Este trabalho emprega o VLM (Vortex Lattice Method) para se calcular a potência gerada por uma pá de gerador eólico de eixo horizontal (HAWT) e seu carregamento aerodinâmico. Este método emprega uma malha de vórtices em forma de ferradura ao longo da pá que simulam uma diferença de pressão entre as faces desta. Em seguida, a potência encontrada a partir do perfil da pá, com o VLM, é comparada com os resultados do BEM. No BEM a pá é dividida em várias partes e são calculadas as forças de sustentação e arrasto em cada seção. Um balanço de força é aplicado e encontra-se o torque na seção. Depois integra-se as seções para calcular o torque total. O VLM emprega uma simplificação satisfatória da pá como uma folha bidimensional. Por isso seu uso é uma boa ferramenta para determinar perfis aerodinâmicos de pás de micro ou mini geradores, já que estes apresentam pás que têm perfil laminar. Foram criados programas utilizando FORTRAN e MATLAB que calculam o carregamento aerodinâmico na pá. Os resultados se mostraram conservativos, porém adequados para o nível de simplificação adotado.