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Dissertação

Aerodynamic Performance Prediction of a Wind Turbine in Steady and Unsteady Conditions Using a Panel Method EVALUATED

Detalhes: Nos últimos anos, tem-se observado um rápido desenvolvimento tecnológico na indústria eólica com impacto no setor da energia, desempenhando um papel importante para a transição energética. As turbinas eólicas operam num ambiente instável, experimentando vários efeitos (por exemplo, mudança abruptas na velocidade do vento). Este fenómeno pode resultar em grandes flutuações nas cargas das pás da turbina e torre, afetando consequentemente o projeto de tais sistemas. O objetivo deste trabalho é o estudo aerodinâmico em condições estacionárias e não-estacionárias do escoamento potencial em torno duma turbina eólica, projetada para os testes experimentais New MEXICO usando o método de painel tridimensional desenvolvido no Instituto Superior Técnico (IST), PROPAN. Em primeiro lugar, realizou-se um estudo numérico em condições estacionárias preparatório para as simulações não-estacionárias. Consideraram-se duas velocidades de vento, 10.05 m/s (TSR=10) e 15.06 m/s (TSR=6.7). Da comparação das simulações numéricas com os dados experimentais da New MEXICO, uma boa concordância é geralmente encontrada. Em segundo lugar, estudou-se o caso da variação dinâmica do passo da pá e o seu efeito nas cargas da turbina para TSR=10. Foram considerados dois modelos para a geometria da esteira, com a principal diferença no alinhamento e geometria. As forças previstas com ambas as geometrias de esteira são comparáveis às experimentais ao atingir a solução de estado estacionário. Por outro lado, a força undershoot e overshoot que ocorrem após a mudançã do passo não podem ser capturados corretamente.
Keywords: Turbinas Eólica, Método de Painel, Escoamento Não-estacionário, MEXICO

Discussão: julho 2, 2021, 9:0