Título

    DIMENSIONAMENTO AERODINÂMICO DE ROTORES DE EIXO HORIZONTAL DE TORRE EÓLICA

Orientador(a)

    Prof. Esdras Pereira de Oliveira

Resumo  

    As consequências relacionadas ao uso de combustíveis fósseis para produção de energia é um tópico bastante debatido e criticado em âmbito global. As pesquisas comprovam os efeitos negativos ao meio ambiente e preveem impactos ainda maiores, revelando o factível desequilíbrio nos indicadores físicos do clima, tais como temperatura, velocidade do vento, a piora da qualidade do ar e o acréscimo de eventos climáticos extremos.

    Assim, criou-se a demanda por uma solução de caráter sustentável e economicamente atraente, o que motivou o estudo e exploração de matrizes energéticas renováveis. A energia proveniente de recursos naturalmente reabastecidos e de baixo impacto ecológico impulsionou técnicas inovadoras de extração energética. Dentre as diversas técnicas cita-se o uso de turbinas eólicas para converter a energia dos ventos em energia elétrica; que será o tópico principal de análise, dimensionamento e modelagem computacional.

    A finalidade desta monografia é apresentar o dimensionamento e simulação de rotores de turbinas de torres eólicas de eixo horizontal, generalizadas ao tipo de perfil aerodinâmico através de metodologias de projeto e das teorias de elemento de pá e momento linear. Realizou-se uma comparação entre os resultados analíticos e da simulação computacional. Esses resultados apresentaram grande compatibilidade com diferença máxima em torno de 7%.

Abstract

    The consequences related to the use of fossil fuels for power production is a topic that is discussed and criticized at the global level. Researches have proven negative effects on the environment and predicts even greater impacts, revealing the potential imbalance in physical climate indicators such as temperature, wind speed, worsening air quality and the addition of extreme weather events.

    Thus, the demand for a sustainable and economically attractive solution was created, which motivated the study and exploration of renewable energy matrices. Energy from natural resources and low ecological impact has boosted innovative energy extraction techniques. Among the various techniques, the use of wind turbines to convert wind energy into electric energy is chosen; which analysis, design and computational modeling will be the main topic of this work.

    The purpose of this undergraduate thesis is to present the design and simulation of horizontal-axis wind turbines, generalized to the airfoil type based in design methodologies and in the Blade Element Momentum theory. A comparison was made between the analytical results and the computational simulation. These results showed great compatibility with a maximum difference of around 7%.

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