Dissertação
Development of an Enhanced Actuator Disc Model for the Simulation of Wind Farms EVALUATED
A Mecânica dos Fluidos Computacional (CFD) é uma das ferramentas disponíveis para prever o desempenho e as características do escoamento de uma turbina eólica de eixo horizontal (HAWT). A simulação de CFD-RANS de uma turbina de geometria 3D completamente discretizada é muito exigente em termos computacionais. Uma abordagem alternativa é a utilização de um modelo de disco atuador com a Teoria do Momento do Elemento de Pá (BEMT). Este modelo de CFD-BEMT não é capaz de considerar o efeito de vórtices de ponta. Nesta tese de mestrado, três modelos melhorados de discos atuadores são apresentados,através da combinação de BEMT com a Teoria da Linha Sustentadora (LLT) e combinadas com o modelo de RANS. Os três métodos usam diferentes abordagens para combinar BEMT com LLT. As simulações são efetuadas para CFD-BEMT, com e sem fator de perda na ponta de Prandtl, e com os três modelos melhorados de disco atuador. Os resultados são produzidos para o desempenho da turbina, bem como para o campo de escoamento. O resultado de desempenho desse modelo é comparado com o resultado obtido a partir do código FAST V8 e os resultados de campo de escoamento comparados com os resultados do código LLT. Os resultados mostram que nenhum dos modelos de disco atuador melhorado é capaz de prever simultaneamente de forma correta o desempenho da turbina e o campo de escoamento. Quando há uma melhoria na previsão do desempenho, há uma deterioração da previsão do campo de escoamento, e vice versa.
novembro 29, 2016, 16:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
AUTOR
ORIENTADOR
José Alberto Caiado Falcão de Campos
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Associado
