Dissertação

Control of Dynamic Stall in a H-Darrieus VAWT Using Blade Leading Edge Protuberances EVALUATED

As perdas dinâmicas afectam a grande maioria das turbinas eólicas de eixo vertical; no entanto, o défice de desempenho associado é de especial relevância em turbinas de menores dimensões como, por exemplo, no caso da aplicação em áreas urbanas. No trabalho descrito nesta tese, foram aplicadas protuberâncias sinusoidais aos bordos de ataque de uma turbina com o intuito de avaliar experimentalmente a eficácia destas modificações no controlo das perdas dinâmicas mencionadas. Um estudo numérico foi realizado em primeiro lugar, de maneira a estabelecer a geometria optimizada do bordo de ataque que foi posteriormente testada no túnel de vento. Para tal, construíram-se duas turbinas e também um sistema para a medição de desempenho das mesmas. As medições do túnel de vento demonstraram um aumento considerável do coeficiente de potência da turbina modificada face ao desempenho da turbina base. O aumento relativo de Cp foi de 46% a 20% para uma gama de velocidades de escoamento entre 5.5 m/s e 9 m/s. A turbina modificada também revelou uma capacidade de arranque substancialmente melhor. A influência da velocidade especifica (tip speed ratio) no comportamento da turbina não foi afectada pelas modificações sinusoidais do bordo de ataque.
Turbina eólica de eixo vertical, perda dinâmica, estudo experimental, mecânica de fluidos computacional, protuberâncias de bordo de ataque, geradores de vórtices

dezembro 15, 2021, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Manuel Melo de Sousa

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

José Manuel Da Silva Chaves Ribeiro Pereira

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar