Análise de fenômenos hidrodinâmicos adversos ao desempenho de turbinas hidrocinéticas carenadas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: REZEK, Thiago Junqueira
Orientador(a): CAMACHO, Ramiro Gustavo Ramirez lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica
Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4131
Resumo: O presente trabalho propõe diretrizes de projeto para mitigar efeitos hidrodinâmicos indesejáveis em turbinas hidrocinéticas e eólicas dotadas de difusor. A ocorrência de descolamento de camada limite nas superfícies sólidas situadas no interior das máquinas carenadas tende a ser prejudicial ao desempenho, com frequência prejudicando a captura de massa pela máquina e, consequentemente, degradando a potência gerada. Um conjunto de estudos envolvendo o projeto e simulação do desempenho de turbinas hidrocinéticas carenadas por meio do método de volumes finitos é apresentado. Nesses estudos, são discutidas as condições de ocorrência desses fenômenos hidrodinâmicos, seu impacto no desempenho do ponto de vista quantitativo e estratégias de projeto para evitá-los. Os resultados desses estudos mostram que os fenômenos hidrodinâmicos prejudiciais ao desempenho são sensíveis ao carregamento do rotor. Além disso, os estudos permitem observar que a presença de uma folga de topo moderada, em conjunto com uma geometria de rotor com a raiz da pá descarregada e uma condição de carregamento específica são benéficas ao desempenho de turbinas hidrocinéticas com difusor. Por fim, são apresentadas diretrizes para o projeto de turbinas carenadas com o objetivo de guiar o projetista desses equipamentos em direção a um projeto de alto desempenho.