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Análise de fadiga em pás de aerogeradores de pequeno porte

Chagas Filho, João Gilberto Astrada January 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000431403-Texto+Completo-0.pdf: 4357092 bytes, checksum: 7507abfd44a77e54e05c8778333fdfc7 (MD5) Previous issue date: 2011 / Currently the wind energy industry, particularly the wind turbine blade manufacturers seek improvements in performance and materials properties used in such components. The technical features related to fatigue are essential in the design and implementation of wind turbines, especially in wind turbine blades. The specialized literature contains several information regarding the large wind turbine blades, however there is a shortage for small wind turbine blades. Therefore, to determine such characteristics becomes critical to understand the behavior of materials under static conditions to subsequently perform the cyclic stress tests. The purpose of this study was to determine the main tensile testing (tensile modulus and rupture tensile) of material used to produce small wind turbine blades. The material used was extract of the rotor blades consisting polymer matrix (polyester) with glass fiber reinforcement from type E according to manufacturer information. Samples were taken along the blade length, and tested according to NBR 9622. The results obtained from six specimens tests were analyzed, and the average values determined the tensile modulus and rupture tensile of material. Afterwards was developed a device able to submit the wind turbines blades to cyclic stresses, and also through the methodology that determined input parameters for the test bench, it was possible to evaluate the main characteristics for the blade material fatigue. / Atualmente a indústria de energia eólica, específicamente os fabricantes das pás de aerogeradores, buscam melhorias no desempenho e nas propriedades dos materiais empregados em tais componentes. As características em relação à fadiga são essenciais no projeto e aplicação dos aerogeradores, em especial nas pás das turbinas eólicas. A literatura apresenta diversas informações em relação à pás de grande porte, no entanto observa-se uma carência em relação à pás de pequeno porte. Assim sendo, para se determinar tais características torna-se fundamental entender o comportamento dos materiais utilizados em condições estáticas para posteriormente se realizar os ensaios cíclicos. O objetivo do presente trabalho consistiu na determinação das principais propriedades mecânicas a tração (módulo de elasticidade e limite de resistência à ruptura) do material utilizado na confecção de pás de aerogeradores de pequeno porte. Como material utilizou-se o compósito de matriz polimérica (poliéster) com reforço em fibra de Vidro do tipo E, segundo informações do fabricante. Corpos de prova foram retirados longitudinalmente em relação ao comprimento da pá, e ensaiados segundo norma NBR 9622. Os resultados obtidos a partir dos ensaios de seis corpos de prova foram analisados, e os valores médios determinados para o módulo de elasticidade e a tensão de ruptura do material. Posteriormente foi desenvolvido um equipamento capaz de submeter as pás à esforços cíclicos, e através da metodologia que determinou os parâmetros de entrada para a bancada de ensaios, foi possível avaliar as principais características em relação à fadiga do material que constitui a pá.
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Implantação, operação e instrumentação de sistema hibrido eólico

BARROS, Renato Wagner da Silva January 2002 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T17:39:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7333_1.pdf: 1617173 bytes, checksum: c7bda58ada2f79a15a6fee8fef08ed31 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2002 / O sistema híbrido eólico/diesel do Território de Fernando de Noronha é composto por uma turbina eólica de 225 kW, uma turbina eólica de 75 kW e uma Usina Termelétrica com capacidade total de 3 MW. Este sistema representa o maior sistema híbrido em operação na América Latina. Em função do pioneirismo e das repercussões da implantação deste projeto, este trabalho de tese enfatiza todas as etapas necessárias à especificação e implantação de turbinas eólicas em sistemas isolados. Aspectos de engenharia como o projeto de infra-estrutura de engenharia civil, elétrica e estrutural são abordados. Considerações técnicas nas etapas de comissionamento e operação são apresentadas, de forma a subsidiar futuros projetos no Brasil. Os efeitos do sistema termelétrico existente (aspectos elétricos) na operação da turbina são analisados. Vários parâmetros de operação da turbina foram medidos tais como: fluxo de energia produzida e consumida pela turbina de 225 kW, números de desligamentos devido a problemas na rede, etc. Preliminarmente, no período de janeiro a julho de 2000, foi constatada a economia de 35.000 litros de diesel pela turbina eólica, com grandes repercussões positivas em termos econômicos e ambientais. O trabalho de tese descreve a instrumentação utilizada para realização das medidas experimentais em Fernando de Noronha. Foram coletadas as grandezas de tensão e corrente nas três fases, simultaneamente na usina térmica e na turbina eólica de 225 kW. Resultados com condições de operação diversas são apresentados
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Estimativas preliminares do potencial eólico na ausência de dados de vento locais

Rio, João Filipe Gonçalves do January 2008 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008
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Análise da variabilidade inter-anual do vento em Portugal Continental : contribuição para o estabelecimento de um "Índice de Vento"

Mourão, Fernando Carlos Costa January 2010 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010
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Assessment of the availability of reserves with the expected rising of the wind power in the Danish system

Costa, Ivo Cristiano de Almeida Gonçalves da January 2010 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010
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Danish energy market : the regulating market &=and renewable energies

Rendeiro, Goncalo Nuno de Sousa Beirão e Timóteo January 2008 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, University of Southern Denmark. 2008
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Caracterização de regimes de vento visando o seu aproveitamento energético

Fernandes, Paulo da Veiga January 2005 (has links)
Tese de mestrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2005
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Previsão de potência eólica com base em modelos de prospecção de similaridade histórica

Santos, Tiago Filipe Ferreira dos January 2009 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major em Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009
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Aplicação da metodologia MCP para análise da geração em dois parques eólicos em operação no Brasil

Damas, Leonardo Balvedi January 2013 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327600.pdf: 15194211 bytes, checksum: 730dffdafcd56a3340ef8fc63cb7889a (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho tem por objetivo analisar a geração de energia elétrica de Centrais Geradoras Eólicas - EOLs no Brasil. Por meio de um estudo de caso de duas usinas em operação: Usina Eólica de Beberibe - UEBB e Usina Eólica Pedra do Sal ? UEPS (ambos localizados na região nordeste do país), a pesquisa realizou uma análise da geração elétrica comparando a Energia Efetivamente Gerada ? EEG com a Garantia Física - GF do projeto. Nesta comparação realizou-se, sob os dados fornecidos (início de operação de cada parque até maio de 2011), uma extrapolação da EEG para o longo prazo por meio do método Measure-Correlate-Predict - MCP. O período extrapolado foi para um horizonte de 20 anos, período de operação de uma EOL no Brasil. Na escolha de possíveis dados externos de longo prazo para correlação, buscou-se dentre diversas opções dados reais do INMET e METAR, e dados de reanálise NNRP, CFSR e MERRA. Em geral, os dados MERRA se mostraram mais aderentes aos dados das usinas do estudo, apresentando elevado coeficiente de correlação. Aplicando um do possíveis procedimentos de MCP, o Índice Eólico, foi estimada a geração de longo prazo para ambas as usinas. Para a UEBB, a energia estimada para o longo prazo apresentou-se acima de sua GF. Já no caso da UEPS, no entanto, a energia estimada para o longo prazo apresentou-se abaixo de sua GF. Na avaliação de longo prazo, foi mostrada que a aplicação do método MCP para as EOLs em operação pode reduzir as incertezas de geração para seus primeiros anos. Diante disso, propõe-se a instituição de um índice eólico no Brasil, pois mitigará os riscos de operação e planejamento da energia elétrica no país. Tal índice vem sendo utilizado em diversos países como instrumento na estimativa de geração elétrica a longo prazo para fontes eólicas.<br> / Abstract : This work aims to analyze electric power generation from wind farms in Brazil. Through a case study of two wind farms in operation: Beberibe Wind Farm - UEBB and Pedra do Sal Wind Farm - UEPS (both located in the northeast of the country), a study was conducted comparing the power generation (EEG) to estimated average power declared to the government (GF). Through the data provided (beginning of operation of each wind farm until May 2011), this comparison performed a long-term extrapolation of the EEG by the method Measure-Correlate-Predict - MCP. The extrapolated time was for a horizon of 20 years, which represents the operational period of a wind farm in Brazil. In choosing long-term external data to the method, the research sought among several options real data from INMET and METAR and reanalysis data from NNRP, CFSv2 and MERRA. In general, the MERRA data improved the relationship with data wind farms, with the highest correlation coefficient values. To estimate the long term electric power generation for both plants, it was applied one of the possible MCP procedures, the Wind Index. For UEBB, the estimated energy for the long-term was above its GF. In the case of UEPS, however, the estimated energy for long-term was below its GF. The long-term assessment shown that the application of the MCP method to operation wind farms reduces the electricity generation uncertainties to its early years. Therefore, it is proposed to establish a wind index in Brazil as mitigate the risks of the operation and planning of electric power generation system in the country. This index has been used in many countries as a tool in estimating the long-term electricity generation for wind sources.
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Utilização do modelo numérico WRF para fins de geração eolioelétrica: estudo de caso para Maracanaú, Ceará / Using the WRF numerical model for the purpose of generation eolioelétrica: case study for Maracanaú, Ceará

Chaves, Camylla Maria Narciso de Melo 31 January 2013 (has links)
CHAVES, C. M. N. M. Utilização do modelo numérico WRF para fins de geração eolioelétrica: estudo de caso para Maracanaú, Ceará. 2013. 57 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-07-01T16:06:12Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_cmnmchaves.pdf: 6997687 bytes, checksum: 9d64c6faf666abe342cf3f71856b1d53 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-07-22T16:44:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_cmnmchaves.pdf: 6997687 bytes, checksum: 9d64c6faf666abe342cf3f71856b1d53 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-22T16:44:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_cmnmchaves.pdf: 6997687 bytes, checksum: 9d64c6faf666abe342cf3f71856b1d53 (MD5) Previous issue date: 2013-01-31 / This paper analyzes the mesoscale model WRF (Weather Research And Forecast) to verify its reliability in use as a research tool in areas with potential for eolioeletric generation. The area chosen for study was a farm located in Maracanaú in the state of Ceará. On the farm was installed an anemometer tower of 80 meters high with three anemometers, 1 windsock, 1 temperature sensor and a pyranometer, all sensors connected to a datalogger. The data collected in this tower were used for comparison with the data obtained through simulations in WRF. In the simulations the model was evaluated for two different climatic conditions in the region, the rainy and the dry seasons. The periods chosen to perform the simulations are: March/2012 (representing the rainy season) and November/2011 (representing the dry season). Was performed five sensitivity tests, which were exchanged in the parameterizations of the Planetary Boundary Layer (PBL), Surface Layer (CS) and Ground Surface Model (GSM). The simulation results were evaluated according to the Pearson's correlation method, that one has parameter values from -1 to 1 which presents an index of correlations ranging from bad (-1) to great (1). The simulation with the best performance in the dry and rainy periods presented values for correlations of 0.76 and 0.58, respectively, considered good and fair to the Pearson's parameters. The model was able to satisfactorily represent the local wind behavior for the dry season of the year, and more research is needed in the area to analyze how the model behaves in the representation of the rainy season. Thus, this model provides satisfactory results to be used as a tool for evaluate areas with potential for eolioeletric generation, more research is needed to fit better / O presente trabalho analisa o modelo de mesoescala WRF (Weather Research and Forecast) para verificar a sua confiabilidade na utilização como ferramenta de investigação de áreas com potencial para geração eolioelétrica. A região escolhida para estudo foi uma fazenda localizada no município de Maracanaú, no estado do Ceará. Na fazenda foi instalada uma torre anemométrica de 80 metros de altura com 3 anemômetros, 1 biruta, 1 sensor de temperatura e um piranômetro, todos os sensores conectados a um datalogger. Os dados coletados nesta torre foram utilizados para comparação com os dados obtidos através das simulações no WRF. Nas simulações o modelo foi avaliado para duas situações climatológicas distintas na região, o período chuvoso e o seco. Os períodos escolhidos para realizar as simulações são: março/2012 (representando o período chuvoso) e novembro/2011 (representando o período seco). Foram realizados cinco testes de sensibilidade, nos quais foram permutadas as parametrizações da Camada Limite Planetária (CLP), Camada de Superfície (CS) e o Modelo de Solo Superfície (MSS). Os resultados das simulações foram avaliados segundo o método de correlação de Pearson, método este que possui parâmetros de valores de -1 a 1 onde apresenta um indicativo de correlações que vão de péssimas (-1) a ótimas (1). A simulação com o melhor desempenho no período seco e chuvoso apresentaram valores de correlações de 0,76 e 0,58, consideradas forte e moderada, para os parâmetros de Pearson, respectivamente. O modelo conseguiu representar de forma satisfatória o regime de vento local para a estação seca do ano, sendo necessárias mais pesquisas na área para analisar como o modelo se comporta na representação do período chuvoso. Assim este modelo apresenta resultados satisfatórios para ser utilizado como ferramenta para avaliação de regiões com potencial em geração eolioelétrica, sendo necessárias mais pesquisas para ajustá-lo melhor

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