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Título: Cálculo do carregamento aerodinâmico em pá de gerador eólico empregando o VLM (Vortex Lattice Method)
Título(s) alternativo(s): Determination of aerodynamic loat an a wind generator blade employing the VLM (Vortex Lattice Method)
Autor(es): Pereira, Maurício Andretta
Orientador(es): Silva, Cláudio Tavares da
Palavras-chave: Aerodinâmica
Energia eólica
FORTRAN (Linguagem de programação de computador)
Rotores
Engenharia mecânica
Aerodynamics
Wind power
FORTRAN (Computer program language)
Rotors
Mechanical engineering
Data do documento: 17-Dez-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: PEREIRA, Maurício Andretta. Cálculo do carregamento aerodinâmico em pá de gerador eólico empregando o VLM (Vortex Lattice Method). 2015. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
Resumo: Este trabalho emprega o VLM (Vortex Lattice Method) para se calcular a potência gerada por uma pá de gerador eólico de eixo horizontal (HAWT) e seu carregamento aerodinâmico. Este método emprega uma malha de vórtices em forma de ferradura ao longo da pá que simulam uma diferença de pressão entre as faces desta. Em seguida, a potência encontrada a partir do perfil da pá, com o VLM, é comparada com os resultados do BEM. No BEM a pá é dividida em várias partes e são calculadas as forças de sustentação e arrasto em cada seção. Um balanço de força é aplicado e encontra-se o torque na seção. Depois integra-se as seções para calcular o torque total. O VLM emprega uma simplificação satisfatória da pá como uma folha bidimensional. Por isso seu uso é uma boa ferramenta para determinar perfis aerodinâmicos de pás de micro ou mini geradores, já que estes apresentam pás que têm perfil laminar. Foram criados programas utilizando FORTRAN e MATLAB que calculam o carregamento aerodinâmico na pá. Os resultados se mostraram conservativos, porém adequados para o nível de simplificação adotado.
Abstract: This work employs VLM (Vortex Lattice Method) for calculating the power generated by a wind generator blade of horizontal axis (HAWT) and its aerodynamic loading. This method employs a vortex lattice horseshoe shaped along the blade, which simulate the difference in pressure between the faces thereof. Then, the power found from the blade profile with the VLM is compared with the results of BEM. The VLM employs a satisfactory simplification of the blade as a two dimensional sheet. Therefore, its use is a good tool to determine airfoils blades for micro or mini generators, since these show blades that have a laminar profile. Programs were created using FORTRAN and MATLAB to calculate the aerodynamic load on the blade. The results were conservative but adequate considering the simplification adopted.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10177
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