ANÁLISE DO ESCOAMENTO DE UM FLUÍDO SOBRE UM AEROGERADOR EM TÚNEL DE VENTO

Resumo

Devido a alta demanda por energia elétrica, nos ultimos anos, tem-se tentado encontrar cada vez mais novas maneiras de gerar energia através de fontes renováveis e de torna-las mais eficientes. Aumentar a demanda energética implica em ter atenção especial em aspectos como a questão ambiental. O escoamento na Camada Limite Atmosférica pode ser classificado de acordo com a influência térmica em três distintos regimes de escoamento: Instável, neutro e estável. Tendo em vista, o crescimento em estudos envolvendo aerogeradores, o presente trabalho traz como objetivo realizar um experimento em um túnel de vento, com um modelo de aerogerador e verificar as influencias da presença do mesmo sobre a camada limite em dois tipos de escoamentos distintos, o caso neutro e instável, e sobre diferentes velocidades. O túnel de vento utilizado para o experimento foi o Túnel Prof. Joaquim Blessmann que está no LAC (Laboratorio de Aerodinamica das Construções), UFRGS (Universidade Ferderal do Rio Grande do Sul). Foram avaliadas dois casos no experimento, um com uma camada neutra (fluxo isotérmico) e outro com uma camada convectiva (onde foi realizado o aquecimento da mesa II). Os dados foram coletados através de um anemômetro de fio quente, em 23 níveis diferentes para cada velocidade (2 e 4 Hz). Essas frequências são estabelecidas pelo inversor de frequência que controla o motor do túnel. O modelo do aerogerador utilizado no experimento possui uma altura até o centro do rotor de 0,2 m , enquanto o diâmetro das pás é de 0,14 m. Analisando o perfil de velocidade pode-se constatar que na extremidade da pá, até o centro do rotor ocorreu um decaimento da velocidade do escoamento, tento o seu ponto mais baixo exatamente na altura do rotor. Assim que o escoamento passa por ele, o mesmo tende a voltar a sua velocidade livre. Já no perfil do desvio padrão das flutuações, nota-se que para o caso instável o seu valor é maior que para o neutro, isso se deve ao coeficiente de convecção. Outro ponto interessante é que, assim como na velocidade, no centro do rotor há um decaimento da sua intensidade, e que no ponto mais alto da pá o valor tanto para o caso neutro como para o instável é igual. Cabe-se ressaltar que o projeto encontra-se em fase de desenvolvimento e que outro gradientes de temperatura, assim como outras velocidades serão ensaiadas no túnel.