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Título: Cálculo de carregamento aerodinâmico em pá de gerador eólico empregando Vortex Lattice Method
Título(s) alternativo(s): Aerodynamic loading calculation on a wind turbine generator using Vortex Lattice Method
Autor(es): Kruppa, Carlos Eduardo
Baggio, Suelen Cristina Ferreira
Orientador(es): Silva, Cláudio Tavares da
Palavras-chave: Dínamos
Energia eólica
Aerodinâmica
Engenharia mecânica
Electric generators
Wind power
Aerodynamics
Mechanical engineering
Data do documento: 30-Nov-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: KRUPPA, Carlos Eduardo, BAGGIO, Suelen Cristina Ferreira. Cálculo de carregamento aerodinâmico em pá de gerador eólico empregando Vortex Lattice Method. 2017. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017.
Resumo: Para viabilizar a utilização de microgeradores eólicos é adequado fazer o controle do ângulo de arfagem de forma passiva. Para fazer esse controle utilizando materiais compósitos através do aeroelastic tailoring é necessário conhecer o carregamento aerodinâmico. No presente trabalho foi empregado o Vortex Lattice Method (VLM) para cálculo do carregamento aerodinâmico em uma pá de gerador eólico. Para este desenvolvimento, foram abordados tópicos do método de elemento de pá (BEM) e da teoria aerodinâmica. Para uso do VLM, a pá é dividida em uma malha, onde cada elemento recebe um ponto de controle e uma ferradura de vórtices. Com a condição de não permeabilidade da parede da pá, é possível calcular o carregamento em cada ponto. Os resultados obtidos estão próximos com os obtidos pelo método BEM, presente na literatura. Isso mostra a confiabilidade do VLM e seu potencial para ser utilizado no dimensionamento das pás do gerador eólico.
Abstract: In order to make it possible to use micro wind generators, it is appropriate to passively control the pitch angle. To make this control using composite materials through aeroelastic tailoring it is necessary to know the aerodynamic loading. In the present work the Vortex Lattice Method (VLM) was used to calculate the aerodynamic load on a wind turbine generator. For this development, topics of the Blade Element Method (BEM) and aerodynamic theory were discussed. For VLM use, the blade is divided into a mesh, where each element receives a control point and a vortex horseshoe. With the non-permeability condition of the blade wall, it is possible to calculate the loading at each point. The obtained results are close to those obtained by the BEM method, present in the literature. It shows the reliability of the VLM and its potential to be used in the design of the blades of the wind generator.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9606
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