Dissertação

Fluid Structure Interaction With Beam Models EVALUATED

Nos últimos anos, a procura de energia eólica tem aumentado com a crescente geração de energia sustentável, o que levou ao desenvolvimento de geradores cada vez mais potentes, com turbinas de maior dimensão. Pretendendo atingir uma maior eficiência no estudo desses modelos, uma interface entre modelos de viga e malhas do fluído é desenvolvida, expandindo a compatibilidade de um módulo de interação fluído-estrutura (IFE), já existente, para elementos de viga. Visando a independência desse módulo relativamente à obtenção dos dados estruturais do modelo de viga, é criado um modelo computacional responsável pela sua geração, com base no Método de Elementos Finitos. Esta nova funcionalidade é validada com sucesso num problema bidimensional de referência num contexto IFE, assim como o acoplamento de interface implementado. Os desvios obtidos nos resultados foram atribuídos à falta de refinamento da malha estrutural exterior que interage com o fluído. Foram também identificadas limitações neste acoplamento, em que se inferiu que a falta de refinamento da malha da viga em comparação com a malha estrutural externa pode criar superfícies irregulares no corpo, levando a divergência do código. Tendo em vista a simulação do rotor DTU 10MW, são executadas simulações rígidas com Malhas Deslizantes e com o Método de Formulação Absoluta, tendo a primeira abordagem obtido resultados mais fiáveis. Os dados estruturais de entrada do módulo IFE para uma pá do rotor são também formulados com sucesso, utilizando o módulo de viga desenvolvido. A combinação destes avanços deverá levar a simulações futuras bem sucedidas desse mesmo rotor.
Aeroelasticidade, Interação fluído-estrutura, Acoplamento de interface, MFC

julho 13, 2022, 16:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Guilherme Nuno Vasconcelos Beleza Vaz

BlueOasis

Especialista

ORIENTADOR

Fernando José Parracho Lau

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado