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Projeto Aerodinâmico de Pás de Turbina Eólica

Universidade Federal do Rio de Janeiro Programa de Engenharia Nuclear PEN/COPPE/UFRJ. Projeto Aerodinâmico de Pás de Turbina Eólica. Su Jian sujian@nuclear.ufrj.br. 27 de setembro de 2011. Alguns Tópicos. BEM - Blade Element Momentum Theory Aerofólios (2D) Teste em Tunel de Vento

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Presentation Transcript

  1. Universidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Engenharia Nuclear PEN/COPPE/UFRJ Projeto Aerodinâmico de Pás de Turbina Eólica Su Jian sujian@nuclear.ufrj.br 27 de setembro de 2011

  2. Alguns Tópicos • BEM - Blade Element Momentum Theory • Aerofólios (2D) • Teste em Tunel de Vento • CFD – Computational Fluid Dynamics • Simulação de Esteira e cluster de turbinas • Desáfio Tecnológico

  3. Getting Bigger

  4. Coeficiente de potência: Limite de Lanchester-Betz Razão da velocidade de ponta (TSR)

  5. Fatores que afetam o coeficiente de potência Rotação da esteira à jusante Distribuição não uniforme de pressão no plano do rotor Número de pás e perda na ponta da pá Arrasto aerodinâmico (Cd) Coeficiente de Potência

  6. Coeficiente de Potência Coeficiente de potência sem e com rotação da esteira

  7. Coeficiente de potência Curva de coeficiente de potência de uma turbina real

  8. BEM • O método de BEM foi desenvolvido por Glauert (1935) para projetar pás de rotor. • É uma teoria bidimensional que usa dados de aerofólio 2D.

  9. Aerofólio Coeficiente de sustentação Cl em função de ângulo de ataque

  10. Aerofólio Decomposição de força que atua no aerofólio

  11. DU aerofólio

  12. DU aerfólio

  13. DU aerofólio

  14. Teste em Tunel de Vento

  15. Teste em Tunel de Vento

  16. CFD

  17. CFD Malha computacional

  18. CFD Malha computacional na interseção de pá e hub

  19. CFD

  20. Cluster ou Fazenda de Turbinas

  21. Projetar pás aerodinâmicamente otimizadas para as condições brasileiras Integrar a modelagem aerodinâmica, aeroelástica, e aeroacústia, maximiznado o desempenho e minimizando o custo de energia Formação de recuro humano Fomento de base tecnológica nacional Desáfio tecnológico

  22. Obrigado! sujian@nuclear.ufrj.br

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