Dissertação
Modeling Wind Turbine Interaction: Large Eddy Simulations for the Verification of Empirical Wind Turbine Wake Models EVALUATED
A energia eólica offshore estabelece-se como um elemento-chave da transicão energética, e as economias de escala pressionam os fabricantes a fornecer turbinas com diâmetro de rotor cada vez maior. Essa evolucão leva a uma necessidade crescente de modelos aerodinâmicos com elevada precisão para prever o nível de fadiga das turbinas e para estimar a producão de energia. Os efeitos observados em parques eólicos, como as esteiras, podem ter um impacto substancial sobre esses resultados e precisam de ser modelados com elevada precisão. A abordagem de dynamic wake meandering (DWM), desenvolvida na Universidade Técnica da Dinamarca (DTU), foi recentemente incluida na norma IEC61400 para turbinas eólicas. Esta abordagem promete uma melhor previsão das cargas para turbinas eólicas inseridas em parques eólicos. Nesta tese de mestrado é apresentado um programa que modela a aerodinâmica de parques baseada em DWM. A validação é feita utilizando dados reais para uma turbina impactada por uma única esteira, obtendo-se resultados satisfatórios. Além disso, comparou-se o programa com uma caso de referência, gerada usando a biblioteca de simulação LES YALES2. As dificuldades encontradas neste processo são descritas. Por fim, é derivada uma nova formulação para quantificar a deflexão de esteira de turbinas não alinhadas com o vento. A formulação baseia-se no modelo de deficit de velocidades na esteira usado no programa DWM e é coerente com as hipóteses assumidas no programa. Os resultados da nova formulação são comparados com modelos da literatura e simulações de LES, tendo-se obtido resultados razoáveis.
dezembro 27, 2019, 16:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Ricardo Balbino Santos Pereira
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Auxiliar Convidado
