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Dissertação

Including vortex displacement in the curled wake model for wind turbines: Implementation and impact evaluation EVALUATED

Detalhes: Uma das abordagens mais populares do controlo de parques eólicos está relacionada com a minimização das perdas de esteira das turbinas. Esta abordagem pode ser implementada pela mudança de direção da esteira recorrendo ao desalinhamento intencional do rotor em relação ao escoamento de aproximação, através da manipulação do ângulo de guinada. O sucesso desta estratégia está intrinsecamente relacionado com a capacidade dos modelos de esteira analíticos preverem com precisão a deflexão da esteira em cada condição de operação. Neste sentido, esta dissertação procura introduzir melhoramentos ao nível dos modelos de deflexão de esteira, nomeadamente, no modelo de esteira ”enrolada”. O novo modelo agora proposto inclui uma nova característica da esteira, que é implementada e estudada neste trabalho: a possibilidade dos vórtices se moverem na direção perpendicular à do escoamento de aproximação. A implementação desta característica da esteira garante que o campo de velocidades na direção perpendicular ao escoamento passa a ser tido em conta, influenciando a posição dos vórtices e, consequentemente, todo o comportamento da esteira. No que diz respeito a previsões da esteira, as principais consequências da inovação introduzida neste modelo incluem alterações ao nível da forma da esteira, da magnitude da sua deflexão e do campo de velocidades induzido. Um estudo detalhado do desempenho de conjuntos de 3 e 7 turbinas dispostas de forma linear mostrou que o novo modelo prevê uma diminuição da produção de energia entre 2,8%-16,4%, quando comparado com o modelo original, consoante as condições de operação do parque eólico estipuladas na simulação.
Keywords: Controlo de Parques Eólicos, Modelos de Deflexão de Esteira, Modelo de Esteira ”Enrolada”, Movimentação de Vórtices

Discussão: janeiro 11, 2021, 9:0