Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major em Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

DINIZ, M. A. B. Desempenho aerodinâmico de uma turbina eólica em escala, perfil NREL S809,com diferentes velocidades específicas de projeto. 2014. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-05T11:03:14Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_mabdiniz.pdf: 1858273 bytes, checksum: 76279cf8ad43a1644a389895921fc0ea (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-24T11:12:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_mabdiniz.pdf: 1858273 bytes, checksum: 76279cf8ad43a1644a389895921fc0ea (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-24T11:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_mabdiniz.pdf: 1858273 bytes, checksum: 76279cf8ad43a1644a389895921fc0ea (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / The constancy of Brazilian winds and the need to mitigate the demand of large cities have found in wind energy a strong partner. As an alternative for the production of electrical power, modern buildings and condominiums, plus some rural applications, have resorted to small wind turbines as an alternative to solve your needs. However, most of the technology found in the market is imported and has not been developed exclusively for applications in Brazil. The most important tool in experimental aerodynamics is the wind tunnel. Scale controlled experiments provide a large number of reliable data, besides providing security to those who handle. Given its importance, this paper aims at the development, prototyping, and understands the behavior of a wind turbine rotor scale subjected to wind tunnel tests and compares the results with those in the literature for a prototype scale real. Therefore, it required the use of correction techniques blockage effects of the wind tunnel. It was designed and manufactured 4 sets of rotors with values specific tip speed of 6 to 9 (λp=6, 7, 8 e 9). The tests were conducted in a wind tunnel where velocity data free stream, stream velocity with the turbine in operation, and angular speed and torque generated by the blades, was collected in order to know the curve of each rotor. It was observed that in situations where the flow speeds are not representative enough to reach the higher values of λ range between 3 and 5,6, indicates a design with λp=6. Already in situations where the values of λ ranging between 4,7 and 7,3, λp=7 proved to be more efficient. Have λp=9 proved to be no advantage in comparison to other projects. By comparing the data obtained in this work with the literature and the BEM, it can be stated that the study of wind turbines in a wind tunnel is quite reliable. / A constância dos ventos brasileiros, e a necessidade de amenizar a demanda das grandes cidades encontraram na energia eólica uma forte parceira. Como uma alternativa na produção de energia elétrica, condomínios e prédios modernos, além de algumas aplicações rurais, têm recorrido às turbinas eólicas de pequeno porte como uma alternativa para sanar suas necessidades. Contudo, a maioria da tecnologia encontrada no mercado é importada e não foi desenvolvida exclusivamente para aplicações no Brasil. A ferramenta mais importante na aerodinâmica experimental é o túnel de vento. Experimentos controlados em escala fornecem um grande número de dados confiáveis, além de fornecer segurança a quem o manuseia. Dada a sua importância, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento, a prototipagem, e conhecer o comportamento de um rotor de turbina eólica em escala sujeito a testes em túnel de vento e comparar os resultados obtidos com os presentes na literatura para um protótipo em escala real. Para tanto, faz necessário o uso de técnicas de correção de efeitos de bloqueio de túnel de vento. Foi projetado e fabricado 4 conjuntos de rotores com valores de velocidade específica de ponta de 6 até 9 (λp=6, 7, 8 e 9). Os testes foram conduzidos em um túnel de vento onde foram coletados dados de velocidade de escoamento livre, velocidade de escoamento com a turbina em operação, além de medidas de velocidade angular e torque gerado pelas pás, com a finalidade de conhecer a curva de potência de cada rotor. Foi observado que em situações de escoamento em que as rotações não sejam representativas (o suficiente para atingir valores superiores ao intervalo de λ entre 3 e 5,6), indica-se um projeto com λp=6. Já em situações nas quais os valores de λ oscilam entre 4,7 e 7,3, λp=7 mostrou-se mais eficiente. Já λp=9 mostrou-se não vantajoso em comparação aos demais projetos. Ao comparar os dados obtidos neste trabalho com os da literatura e do BEM, pode-se afirmar que o estudo de turbinas eólicas em túnel de vento é bastante confiável.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010