Dissertação
Effects of expansion in the wake alignment of horizontal axis turbines with a lifting line model EVALUATED
O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um código de linha sustentadora com a introdução do efeito de expansão de esteira no projeto aerodinâmico de turbinas eólicas. Primeiramente, descreve-se a teoria e a implementação prática do modelo de linha sustentadora. Em seguida, apresenta-se a abordagem à expansão da esteira, incluindo a teoria e os pressupostos necessários. O principal objetivo foi explorar os efeitos da expansão de esteira nos resultados do procedimento de otimização do projeto com o modelo de linha sustentadora. Os resultados foram comparados aos obtidos sem a aplicação da expansão de esteira e discutidos à luz dos resultados de trabalhos anteriores, realizados no âmbito do desenvolvimento do código de linha sustentadora. Ao longo do trabalho realizaram-se estudos de convergência, obtendo-se soluções convergentes. No entanto, quando o procedimento de alinhamento de esteira foi aplicado, o modelo ainda apresentou alguma sensibilidade a perturbações numéricas, sendo necessário que os parâmetros de entrada sejam escolhidos de forma cuidadosa. Em alguns casos verificou-se que a introdução da expansão de esteira melhorou a estabilidade dos resultados, tanto no comportamento geral da geometria de esteira, como nas distribuições das variáveis locais. Estes resultados traduzem-se em valores com maior grau de confiança do coeficiente de potência previsto pela otimização do projeto de carga da turbina eólica com o modelo da linha de sustentadora. Nas conclusões foram discutidas as razões que desencadearam os problemas encontrados, assim como os trabalhos futuros que poderão ser executados no desenvolvimento de um código de linha sustentadora.
janeiro 28, 2021, 9:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
José Alberto Caiado Falcão de Campos
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Associado