Optimização Aeroelástica de uma Turbina Eólica Urbana EVALUATED

Detalhes: Neste trabalho desenvolveu-se uma abordagem multi disciplinar para optimizar uma turbina eólica urbana. Para a modelação aerodinâmica é utilizada a Blade Element Momentum Theory acoplada com o método da soma dos modos normais para produzir soluções aeroelásticas. O optimizador utilizado é o Simplex. A interface de controlo dos fluxos de informação e de entrada e saída das variáveis dos programas foi implementado em MATLAB® especificamente para este projecto. Finalmente são apresentados três problemas. No problema 1 foi feito um estudo paramétrico do impacto das variáveis de projecto (corda, torção, espessura relativa perfil, envergadura e velocidade de rotação) no desempenho geral. Os resultados demonstram que a variável com maior impacto no custo total de potência é a envergadura. No problema 2 foi feita a optimização de uma turbina eólica urbana constrangida a um diâmetro máximo de 5 metros. Foram analisadas três localizações onde são claramente demonstradas as vantagens de uma optimização específica para uma localização, com a curva de potência a adaptar-se à distribuição por classes do vento resultando daí uma redução do custo total de potência não inferior a -40%. No problema 3 projectou-se uma turbina eólica urbana onde se minimizou o custo total de potência mantendo uma potência média mínima de 1.5KW. A turbina foi optimizada para as três localizações tendo-se obtido reduções no custo total de potência de até -22%, isto apesar do projecto da turbina inicial ser bom. As turbinas assim obtidas capturaram a física do problema maximizando as condições urbanas em que estão inseridas.

Discussão: dezembro 3, 2009, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

Ricardo Jorge Marques Penedo (ist153298)

ORIENTADOR

Maria Alexandra dos Santos Gonçalves de Aguiar Gomes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar