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dc.creatorSilva, Rafael Afonso de Alice-
dc.date.accessioned2026-03-03T22:03:09Z-
dc.date.available2026-03-03T22:03:09Z-
dc.date.issued2025-11-13-
dc.identifier.citationSILVA, Rafael Afonso de Alice. Análise hidrodinâmica de diferentes geometrias de pás na performance de uma turbina hidrocinética via DFC. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39541-
dc.description.abstractHydrokinetic turbines are devices that generate electrical energy by converting the kinetic energy of bodies of water, such as rivers and ocean currents. As with wind turbines, their performance is influenced by aerodynamic phenomena, such as vorticity and turbulence. In that way, this study aims to analyze the impact of modifying the blade geometry of a hydrokinetic turbine on the mitigation of these phenomena and the increase in extracted power. For this purpose, a hydrokinetic turbine previously developed by Funatsu was selected, having been optimized, modelated and numerically simulated using Computational Fluid Dynamics (CFD). Compared to the results presented by Funatsu, a lower value of extracted power was observed, as a consequence of the vorticity and the flow turbulence, which are elements that are not taken in account in the analytical calculations. Willing to decrease the incidence of vortices, the modeled turbine was modified, resulting in four rotors with different distances between the blades, two rotors with blades angled relative to esch other and two new toroidal rotors, similar to the toroidal propellers developed by MIT, which were simulated in CFD under the same conditions as the first rotor. About the power, the extracted values from both rotors were lower than that of the first simulated rotor, with differences of 52,6% and 6%, respectively. However, in terms of vorticity, joining the blade tips caused a decrease in the vortex generation. As the toroidal propelers purpouse is to decrease wing-tip vortex formation, it can be seen that this goal was achieved, even though it reduced the power generation.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rightsAttribution 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/*
dc.subjectTurbinas hidráulicaspt_BR
dc.subjectHélicespt_BR
dc.subjectHidrodinâmicapt_BR
dc.subjectConsumo de energiapt_BR
dc.subjectHydraulic turbinespt_BR
dc.subjectPropellerspt_BR
dc.subjectHydrodynamicspt_BR
dc.subjectEnergy consumptionpt_BR
dc.titleAnálise hidrodinâmica de diferentes geometrias de pás na performance de uma turbina hidrocinética via DFCpt_BR
dc.title.alternativeHydrodynamic analysis of different blade geometries on the performance of a hydrokinetic turbine via DFCpt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoAs turbinas hidrocinéticas são dispositivos que geram energia elétrica por meio da conversão da energia cinética de corpos d’água, como rios e correntes marítimas. Assim como ocorre com as turbinas eólicas, seu desempenho é influenciado por certos fenômenos aerodinâmicos, tais como a vorticidade e a turbulência. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo analisar o impacto da modificação da geometria das pás de uma turbina hidrocinética na mitigação desses fenômenos e no aumento da potência extraída. Para isso, selecionou-se uma turbina hidrocinética previamente desenvolvida por Funatsu, a qual foi otimizada, modelada e simulada numericamente através da Dinâmica dos Fluidos Computacional (DFC). Em relação aos resultados apresentados por Funatsu, constatou-se um menor valor de potência extraída, consequência da vorticidade e da turbulência do escoamento, elementos que não são contabilizados nos cálculos analíticos. Com o intuito de diminuir a incidência dos vórtices, a turbina modelada anteriormente passou por algumas modificações, gerando-se quatro rotores com diferentes distâncias entre as pás, dois rotores com pás anguladas entre si e dois rotores toroidais, semelhantes às hélices toroidais desenvolvidas pelo MIT, os quais foram simulados via DFC nas mesmas condições do primeiro rotor. Em relação à potência, os valores extraídos pelos dois rotores toroidais foram menores que o do primeiro rotor simulado, chegando a uma diferença de 52,6% e 6%. Todavia, em termos de vorticidade, a união das pás proporcionou uma diminuição dos vórtices gerados. Sendo o intuito das pás toroidais diminuir a geração dos vórtices de ponta, observa-se que esse objetivo foi atingido em detrimento da geração de potência.pt_BR
dc.degree.localLondrinapt_BR
dc.publisher.localLondrinapt_BR
dc.contributor.advisor1Salvo, Ricardo de Vasconcelos-
dc.contributor.referee1Salvo, Ricardo de Vasconcelos-
dc.contributor.referee2Marchi Neto, Ismael de-
dc.contributor.referee3Lima, Rafael Sene de-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
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