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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7320| Título: | Análise integral de rotores eólicos verticais através da modelagem por tubos de corrente |
| Autor(es): | Marin, Luiz Guilherme |
| Orientador(es): | Lourenço, Marcos Antonio de Souza |
| Palavras-chave: | Energia eólica Rotores Modelagem Wind power Rotors Modelyng |
| Data do documento: | 6-Jun-2016 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Cornelio Procopio |
| Citação: | MARIN, Luiz Guilherme. Análise integral de rotores eólicos verticais através da modelagem por tubos de corrente. 2016. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2016. |
| Resumo: | 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. |
| Abstract: | This work presents an integral analysis through the stream tube modeling applied to small vertical axis wind turbines with simple blade geometry (with a non-variable rotor radius) as well for a more complex geometry with variable rotor radius. By using the stream tube modeling, the induced velocities that actuates over the rotor blades are determined, being presented an analysis of the different stream-tube models available. An physical modeling of the problem is presented to make it possible to identify the equations related to the velocities and forces presents in the blade of an wind turbine, as well as the definition of the lift and drag coefficients for an NACA0012 airfoil. Through the equations that describes the physical phenomenon of the problem, an algorithm was developed in Python to solve and obtain the results and graphics to allow the analysis of interest. The analysis were conducted for two different turbine models, being one simpler, based on the Giromill, which results were compared with those results found in other papers and also, with an similar commercial generator. Another analysis were executed for an variable radius rotor with the Double V format by using an partitioning technique, in which the blade were cut in various same height elements, the results obtained through this method were compared with the previous results. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7320 |
| Aparece nas coleções: | CP - Engenharia Mecânica |
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