Dissertação

Effects of Suction-Type Active Flow Control on Wind Turbine Noise and Aerodynamic Performance EVALUATED

O principal objectivo do trabalho consistiu em desenvolver um script de geração de malha automático capaz de criar malhas de tipo C em torno de um perfil, com refinamento em zonas de sucção (patches) do extradorso customizáveis pelo utilizador. A malha teria de ser compatível com o solver FLOWer desenvolvido pela DLR, e os resultados pós-processados para assegurar compatibilidade com o código acústico Rnoise desenvolvido pelo IAG, para calcular o ruído de bordo de fuga. Um perfil NACA 643-618, com corda de 2.518 m, Ângulo de Ataque (AOA) de 7.3, número de Reynolds de 11049876 e número de Mach (MN) de 0.19 foi analisado. A patch começava a 57.5% da corda e acabava a 62.5%. O coeficiente de sucção cq variou de 0 a -0.016, em 6 valores discretos. Reduções do ruído até 5.2 dB foram atingidas com a sucção máxima considerada. Contudo, elevados níveis de sucção diminuem o rácio cl/cd, reduzindo-o a metade. Níveis baixos de sucção (cq=-0.001) aumentam a performance 10%, sendo responsáveis por 33% do ruído reduzido. Realizaram-se estudos semelhantes, variando a configuração (tamanho, posição) da patch, MN e AOA. Patches mais longas a montante possuem melhor equilíbrio de performance e redução de ruído com baixos níveis de sucção. AOA elevados beneficiam mais dos efeitos de sucção, anulando a desvantagem de maior resistência aerodinâmica e ruído face os casos com menor AOA. Casos com MN mais elevados beneficiam mais com sucção, mas o ruído emitido é maior do que o dos casos com MN mais baixos.
Controlo activo de escoamento, Ruído de bordo de fuga, Actuadores de sucção, Performance, Turbulência

Julho 13, 2016, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Fernando José Parracho Lau

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Benjamin Arnold

Institut für Aerodynamik und Gasdynamik

Engenheiro