Estudo comparativo entre direcionadores de escoamento para uma turbina eólica de eixo vertical

• Main Author: Oliveira, André de
• Publication Date: 2015
• Format: Bachelor thesis
• Language: por
• Source: Repositório Institucional da UFRGS
• Download full: http://hdl.handle.net/10183/127943
• topic: Engenharia mecânica; Flow drivers; Vertical wind axis turbine; Wind tunnel

Tendo em vista a conjuntura atual do mercado de energia elétrica mundial, fica evidente a necessidade do desenvolvimento e aprimoramento de fontes alternativas de energia. Sabe-se que é possível explorar melhor o potêncial eólico em ambientes urbanos, já que este apresenta algumas vantagens frente à forma que hoje se explora esse tipo de energia. Vantagens essas que podem ser citadas como a menor perda de energia devido às longas linhas de transmissão, gastos com transporte e logística de ferramentas entre outros. Embora os ventos encontrados em ambientes urbanos não sejam propícios para utilização das turbinas eólicas comumente utilizadas, seja pelas grandes dimensões ou pela ineficiência devido as condições encontradas, se podem utilizar turbinas eólicas com outras características, assim como as turbinas eólicas de eixo vertical, as quais apresentam um melhor desempenho nas condições de vento encontradas em ambientes urbanos. Esse tipo de turbina não é tão eficiente quanto às turbinas de eixo horizontal hoje utilizadas em parques eólicos, mas apresentam um desempenho satisfatório quando integradas com dispositivos que ajudam a melhorar sua eficiência. O dispositivo apresentado nesse trabalho trata-se de um direcionador de escoamento, o qual baseia seu funcionamento no aumento da velocidade do fluxo de ar entregue à turbina eólica, juntamente com a diminuição da área de torque negativo das pás da turbina. O presente trabalho busca otimizar e comparar resultados com um direcionador construído por Chong et al., 2013. Para a confecção dos modelos a serem ensaiados, as escalas foram reduzidas devido aos custos inerentes de fabricação e às dimensões limitantes do túnel de vento utilizado nos ensaios. Os experimentos foram realizados em um túnel de vento de circuito aberto onde medições de rotação e tensão gerada pela turbina eólica de eixo vertical foram tomadas sem e com a presença de ambos os direcionadores. Foi possível confirmar a melhora de performance com a utilização do direcionador, mas no entanto, a diferença não foi tão grande quanto à encontrada na literatura. A qualidade inferior do material utilizado na confecção da turbina eólica pode ter interferido nos resultados.