Dissertations / Theses: 'Aerogerador de eixo horizontal'

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Silva, Gustavo Roberto de Souza 1989. "Estudo do comportamento vibratório torcional do trem de potência de um aerogerador de eixo horizontal." [s.n.], 2015. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/265772.

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Abstract:

Orientador: Milton Dias Junior
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica
Made available in DSpace on 2018-08-27T23:46:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GustavoRobertodeSouza_M.pdf: 19462532 bytes, checksum: 9591493a03edfc2b4ed7c18c9cf7005a (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: Entre os anos de 2004 e 2014 a capacidade total instalada de aerogeradores no mundo apresentou um crescimento de aproximadamente 700%. Este crescimento tão acentuado tem ocorrido devido à atual preocupação mundial com o desgaste do planeta e a consequente busca por novas fontes de energia renováveis e limpas. Evidentemente, esta situação tem atraído muitos investimentos para o estudo de geradores eólicos mas o que se observa na prática é que um número significativo de falhas prematuras ainda ocorrem nos componentes dos aerogeradores. Problemas com a caixa de engrenamento estão entre as principais causas de downtime de um aerogerador. Estudos ainda mais profundos relacionados a este assunto são necessários para o desenvolvimento de projetos de turbinas eólicas mais confiáveis. O presente trabalho se insere neste contexto analisando o comportamento vibratório torcional do trem de potência de um aerogerador de eixo horizontal de velocidade variável. Para tanto, utiliza-se um modelo de múltiplos corpos no qual são incorporados os efeitos da rigidez variável dos engrenamentos helicoidais, fazendo com que o sistema resultante seja linear e variante com o tempo. Os parâmetros modais - frequências naturais, fatores de amortecimento e modos de vibrar - do sistema linear e invariante no tempo equivalente são apresentados. Foram também realizadas simulações com o aerogerador operando nas condições de velocidades de rotação constante e variável, sempre funcionando em faixas de operação compatíveis com o gerador eólico estudado. Os resultados das simulações foram analisados utilizando ferramentas de processamento de sinais estacionários e não estacionários. Estes resultados mostram a presença de forças dinâmicas internas à caixa de engrenagens que contém componentes de frequência iguais às frequências do engrenamento e suas múltiplas. Demonstra-se que estas forças, dependendo da velocidade de operação da máquina e das características do par engrenado, podem excitar as frequências naturais do sistema, e isto, por sua vez, pode levar ao desgaste prematuro dos componentes do aerogerador. Verifica-se também a ocorrência de ressonâncias de segunda ordem, característica de sistemas variantes com o tempo
Abstract: Between 2004 and 2014, the total capacity installed of wind turbines in the world presented an increase of approximately 700%. This very sharp increase has been due to the current global concerns about the planet wear and the consequent search for new sources of renewable and clean energy. Clearly, this situation has attracted many investments for the wind turbines study, but in practice it is observed that a significant number of premature failures still occur in the wind turbine components. Problems with the gear box are one of the leading causes of the downtime of a wind turbine. Deeper studies related to this matter are necessary for the development of more trustable wind turbines projects. The main work was inserted in this context analyzing the torsional vibration behavior of the power train of a horizontal axis wind turbine with variable speed. To do so, a multibody model was used in which the variable stiffness effects of the helical gear ratio were embedded, so that the resulting system was linear time-varying. The modal parameters ¿ natural frequencies, damping factors and vibration modes- of the equivalent linear time-invariant system were presented. Simulations with a wind turbine operating in constant and variable rotation speed conditions were also made, always working on compatible operating ranges with the wind generator studied. The simulations results were analyzed using stationary and not stationary signal processing tools. These results showed the presence of dynamic forces inside the gear box containing the frequencies components equal to the gear meshing frequencies and its multiples. Depending of the operation machine speed and the gear pair characteristics, it was demonstrated that these forces may excite the natural frequencies of the system, and in turn, this can lead to premature wear of the wind turbine components. It is also verified the occurrence of second-order resonances and linear time-varying systems characteristics
Mestrado
Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico
Mestre em Engenharia Mecânica

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Flesch, Eduardo Augusto. "Projeto de transmissão hidrostática para aerogeradores de eixo horizontal." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2012. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/100954.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012
Made available in DSpace on 2013-06-26T00:13:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315359.pdf: 2535849 bytes, checksum: 4fd6ae6c396e1f7012bf90be32bda24c (MD5)
A presente dissertação apresenta um estudo acerca do projeto e análise do comportamento de uma transmissão hidrostática a ser incorporada a um aerogerador de eixo horizontal. Na busca de uma maior eficiência na geração de energia elétrica a partir do vento, os aerogeradores têm experimentado um amplo crescimento nas diversas áreas relativas ao seu projeto e operação. Deste modo, o aumento na eficiência global do aerogerador constitui um dos requisitos mais importantes para o desenvolvimento destas máquinas. Uma transmissão hidrostática mostra-se como uma alternativa promissora para a transmissão da potência extraída pelo rotor da turbina até o gerador elétrico e para a regulação da velocidade do rotor. Na operação de aerogeradores de eixo horizontal, a variação na velocidade de rotação do rotor permite maximizar a captura da energia do vento. Por outro lado, geradores elétricos síncronos necessitam de conversores de frequência para operarem com velocidade variável, causando uma queda na eficiência global do sistema. Um modo de contornar este efeito é conectando o gerador elétrico diretamente à rede elétrica, pela qual o gerador necessita operar continuamente com velocidade de rotação síncrona a fim de manter a frequência da energia elétrica produzida dentro dos padrões exigidos pela rede elétrica. Uma transmissão hidrostática é capaz de solucionar este problema, pois possibilita desacoplar a velocidade do rotor da velocidade do gerador elétrico. Isto permite que o rotor opere com uma maior eficiência enquanto mantém a qualidade da energia fornecida pelo gerador. Outra implicação favorável à utilização de uma transmissão hidrostática é a possibilidade de instalar a maior parte dos componentes presentes em um aerogerador ao nível do solo. Isto reduz o peso da torre e da nacele do aerogerador, o que reduz as cargas dinâmicas sobre a estrutura da mesma, além dos custos de construção. Neste trabalho é apresentado um modelo computacional através do qual foi possível analisar as diversas características operacionais de tal sistema. Este trabalho pretende contribuir na área de projeto de sistemas de transmissão de potência para aerogeradores, proporcionando informações que permitam avaliar o desempenho da transmissão hidrostática e fornecer uma solução alternativa visando sua futura aplicação em aerogeradores de eixo horizontal.

Abstract : The present dissertation presents a study on the design and the analysis of the behavior of a hydrostatic transmission to be incorporated into a horizontal axis wind turbine. In the pursuit for larger efficiency on wind energy extraction, wind turbines have seen a broad growth among different areas regarding its design and operation. Thus the growth in the overall efficiency of the wind turbine constitutes one of the most important requirements for the development of these machines. A hydrostatic transmission appears as a promising alternative for the transmission of the power extracted from the turbine#s rotor to the electric generator and for the regulation of the rotor speed. During the operation of horizontal axis wind turbines, the variation of the rotor speed allows for maximization of energy capture from the wind. On the other hand, synchronous electric generators require frequency converters to be able to operate with variable speed, causing a drop on the system´s overall efficiency. A way to get around this outcome consists of connecting the electric generator directly to the electrical grid, whereby the generator is required to continuously operate with synchronous speed in order to maintain the frequency of generated electric energy within the standards of the electrical grid. A hydrostatic transmission is able to solve this problem, because it allows the decoupling of the rotor speed from the electric generator speed. This enables the rotor to operate with a greater efficiency while maintaining the power quality supplied by the generator. Another favorable outcome from the use of a hydrostatic transmission is the possibility of installing most of the components of the wind turbine on the ground level. This reduces the weight of the tower and the nacelle of the wind turbine, which in turn reduces dynamic tensions over the wind turbine´s structure, along with construction costs. This dissertation presents a computational model through which it has been possible to analyze the various operational characteristics of the system. This study intends to contribute with the design of power transmission systems for wind turbines, providing information that allows for evaluation of the performance of the hydrostatic transmission and to present an alternative solution in order for future use in horizontal axis wind turbines.

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Galani, Pedro Adolfo. "Estudo da influência da taxa de falhas e downtime na energia anual em turbinas eólicas de eixo horizontal." reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2014.

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Abstract:

Orientador: Prof. Dr. Julio Carlos Teixeira
A expansão da energia eólica no Brasil é fato nos últimos 20 anos e está consagrada com sua participação da matriz energética nacional. Este trabalho desenvolve um modelo de cálculo de Energia Anual Produzida (EAP), considerando a taxa de falhas e o tempo no qual o equipamento permanece sem gerar energia, indisponibilidade ou downtime. Para identificar o efeito das falhas na energia gerada é necessário um banco de dados ainda não disponibilizado no Brasil. O trabalho utilizou valores de referências ¿ benchmarks - de países com diferentes condições climáticas, que empregam diferentes tecnologias, confiabilidades e diferentes tempos de reparo. A partir deste modelo desenvolvido, foi feita a avaliação da EAP e de alguns indicadores de eficiência, considerando diferentes regimes de ventos, taxa de falhas e downtimes. Os resultados mostraram que as perdas devido às taxas fixas e variáveis para ventos brandos, em torno de 6 m/s, são equivalentes, se comportam linearmente com aumento de ventos e são relativamente pequenas se comparadas com as de velocidades mais altas onde as perdas aumentam de forma significativa. A análise desses resultados aponta que a taxa de falhas interfere de forma significativa na estimativa do fator de capacidade e na disponibilidade. Nas condições analisadas, as diferenças entre os indicadores estimados e aqueles que consideram downtimes, superam 2,6%. Essa diferença pode ser tanto maior quanto menor for a confiabilidade ou quanto maior for o tempo de reparo esperado para o parque eólico. Os resultados do trabalho mostram que a indisponibilidade tende a ser reduzida com as manutenções preventivas dos subconjuntos da turbina, e se ocorrerem no período úmido, ocasionarão perdas menores do que se comparadas ao período seco, na proporção de quase 30% nas condições simuladas. Os resultados mostraram também que valores de benchmarks provocam diferentes impactos na EAP. Portanto, conhecer o valor típico brasileiro do MTBF ¿ Tempo Médio Entre Falhas, qual o subsistema é mais confiável e outras informações referentes às condições nacionais, criará condições para uma estimativa mais realista da EAP. Na mesma analogia, conhecendo-se os tempos médios de reparos desses subsistemas - MTTR, e dos demais tempos decorrentes para realização da manutenção, pode-se planejar políticas e práticas adequadas de manutenabilidade para os parques eólicos implantados no Brasil.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, 2014.
The wind energy expansion has been a fact over the last 20 years in Brazil and it is consolidated as an integral part of the national energy grid. This paper presents a method of calculation of the EAP (annual energy production) considering failure rates and downtime. In order to assess the impact of the energy failures a database, which is not available in Brazil, would be needed. Benchmarks from countries with different climates, different technologies, reliability and recovery time were used. EAP (annual energy production) and some efficiency indicators were assessed through this model, considering different wind patterns, failure rates and downtime. Losses due to fixed and variable rates of light wind, approximately 6 m/s, are equivalent, behave linearly with wind increase and are relatively small when compared to higher speeds, where losses go up and diverge. The outcome assessment shows that the failure rates interfere significantly with the estimate of availability and capacity factors. Under the conditions assessed, the difference between estimated indicators and downtime, is over 2.6%. The lower the reliability or the longer recovery time is, the higher this difference will be. The outcome shows that unavailability tends to be reduced with preventive maintenance of the turbine subsystems, and if it happens in wet seasons, losses are lower compared to dry seasons, nearly 30% under the simulated conditions. The results also showed that benchmark figures have different impacts on EAP. Therefore, knowing the Brazilian typical MTBF (average time between failures) or which subsystem is more reliable will provide conditions to a more accurate and optimized estimate of the EAP. In addition, knowing the average time of recovery of these subsystems (MTTR) as well as the time taken on maintenance might enable us to plan new maintenance practices and policies.

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Oliveira, Mariana Schmidt de. "Análise de pás para aerogeradores de eixo horizontal aplicados à geração de microenergia." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2017. http://hdl.handle.net/10183/163768.

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Abstract:

A geração de energia elétrica por meio de aerogeradores de microporte vem ganhando espaço em várias partes do mundo; porém, estudos que descrevem e analisam este artefato, ainda são restritos se comparados a aerogeradores de médio e grande porte. Países como China e Estados Unidos, por exemplo, buscam cada vez mais estudar a microgeração de energia eólica, servindo como motivação para que exista maior número de estudos neste campo, também aqui no país. Neste sentido, a presente pesquisa apresenta análise de perfis NACA com diferentes ângulos de passo visando a microgeração de energia eólica. Para tanto realizou-se levantamento das velocidades de vento na parte superior de um prédio localizado no centro de Porto Alegre durante 5 dias e os perfis aerodinâmicos foram testados no programa computacional Q-Blade. Selecionou-se 3 perfis NACA (0012, 6409, 1412), 3 ângulos de passo (15º, 30° e 45º) e 5 velocidades de vento (de 1m/s à 5 m/s). Os modelos analisados foram obtidos através de impressão 3D. Foram então realizados ensaios aerodinâmicos utilizando o túnel de vento nos quais foram medidos o número de rotação por minuto (RPM), a velocidade de vento da partida da hélice, a tensão, corrente e a potência elétrica, geradas para diferentes configurações de ensaio. O trabalho contribui no sentido de auxiliar projetos que envolvam design e tecnologia que visem à melhoria da funcionalidade prática de microgeradores eólicos de eixo horizontal para as diversas aplicações possíveis. Os resultados apontam que o ângulo de passo de 45º apresenta os maiores índices de rotação, tensão, corrente e potência elétrica para todos os perfis NACA analisados, sendo o perfil NACA 0012 o de maior destaque em relação a esses mesmos parâmetros.
Electric power generation by small scale wind turbines has been gaining space in several parts of the world, however, studies that describe and analyze this artefact, are still more restrict in comparison to medium and large scale wind turbines. Countries such as China and the United States, for example, are increasingly seek to study wind power microgeneration, working as a motivator in order to increase the number of studies in the field, even here in the country. In this matter, the present research presents an analysis of NACA profiles with different pitch angles seeking wind energy microgeneration. In order to do so, it was gathered the wind speed of the top portion of a building located in central Porto Alegre during 5 days and the aerodynamic profiles were tested in the computer program Q-Blade. 3 NACA profiles (0012, 6409, 1412), 3 pitch angles (15º, 30° e 45º) and 5 wind velocities (1m/s to 5 m/s) were selected. The analyzed models were obtained through 3D printing. Aerodynamical tests were performed using the Wind tunnel and were observed the number of rotation per minute (RPM), the wind speed start of the propeller, electric tension, current and power generated for different test configurations. The work contributes to assisting projects that involves design and technology aimed at improving the practical functionality of horizontal axis wind generators for the various possible applications. The results indicate that the 45º pitch angle presents the highest rates of rotation, electric tension, current and power for all the NACA profiles analyzed, with the NACA 0012 profile being the most prominent in relation to these same parameters.

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Suehara, Bruno Batista. "Controle da velocidade angular de uma turbina eólica de eixo horizontal via planicidade diferencial." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/31730.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.
Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-25T17:36:15Z No. of bitstreams: 1 2016_BrunoBatistaSuehara.pdf: 6751035 bytes, checksum: 0dd1bcc9580dd606f254f041995047ec (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-25T17:37:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_BrunoBatistaSuehara.pdf: 6751035 bytes, checksum: 0dd1bcc9580dd606f254f041995047ec (MD5)
Made available in DSpace on 2018-04-25T17:37:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_BrunoBatistaSuehara.pdf: 6751035 bytes, checksum: 0dd1bcc9580dd606f254f041995047ec (MD5) Previous issue date: 2018-04-25
A crescente utilização da energia proveniente dos ventos em todo o mundo vem trazendo desafios aos desenvolvedores de turbinas eólicas. Mais especificamente, o desenvolvimento de controladores capazes de aumentar a potência produzida pelos aerogeradores e otimizar a resposta gerada para as trajetórias nominais torna-se de suma importância para as indústrias do setor eólico, as quais buscam melhores resultados a cada dia. Um dos principais desafios enfrentados pelos fabricantes de turbinas eólicas é a complexa aerodinâmica envolvida no sistema eólico, que é particularmente não-linear, o que gera regiões de alta instabilidade para determinados pontos de operação em regime permanente. Neste contexto, o presente trabalho propõe um método de controle para velocidade angular de turbinas eólicas por meio de técnicas de planejamento de trajetória. Este método é denominado controle por planicidade diferencial, também conhecido apenas como Flatness, que juntamente com a utilização de um filtro de Kalman, irá produzir uma solução ótima para a resposta do sistema mesmo considerando-se a hipótese da presença de ruídos. Um controlador linear quadrático gaussiano será aplicado ao modelo do sistema com o intuito de comparar seus resultados com as saídas do controlador via planicidade diferencial.
The increasing use of energy from the winds around the world has brought challenges to developers of wind turbines. More specifically, the development of controllers able to increase the power produced by wind turbines and optimize the response generated for nominal trajectories becomes very important for the sector’s industries wind, which searches better results every day. One of the main challenges faced by wind turbine manufacturers is the complex aerodynamics involved in the wind power system, which is particularly non-linear, generating high instability regions for certain operating points on a steady state. In this context, this paper proposes a method to control the angular velocity of wind turbines through trajectory planning techniques. This method is named flatness based control, also known only as Flatness, with together the use of a Kalman filter, will produce an optimum solution to the system response even considering the possibility of the presence of noise. A linear quadratic gaussian controller will be applied to the model in order to compar its results to the outputs of the flatness based control.

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Souza, Luiz Guilherme Vieira Meira de. "Estudo num?rico de um elemento intensificador de pot?ncia aplicado a uma turbina e?lica de pequena escala." Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015. http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/20443.

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Abstract:

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-10T21:07:59Z No. of bitstreams: 1 LuizGuilhermeVieiraMeiraDeSouza_DISSERT.pdf: 5289218 bytes, checksum: c88882ed7873a6e13af70d302f562b90 (MD5)
Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-12T23:55:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LuizGuilhermeVieiraMeiraDeSouza_DISSERT.pdf: 5289218 bytes, checksum: c88882ed7873a6e13af70d302f562b90 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-05-12T23:55:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizGuilhermeVieiraMeiraDeSouza_DISSERT.pdf: 5289218 bytes, checksum: c88882ed7873a6e13af70d302f562b90 (MD5) Previous issue date: 2015-04-23
? apresentado o estudo num?rico de um sistema e?lico de convers?o de energia, que consiste de um aerogerador de eixo horizontal instalado no interior de uma envolta difusora com um flange na periferia de sua sa?da, utilizando CFD. A envolta difusora flangeada desempenha o papel de coletar e acelerar o vento, assim aumentando a pot?ncia el?trica gerada pelo aerogerador. De modo a obter uma pot?ncia de sa?da ainda maior, dados encontrados na literatura a respeito de par?metros ?timos para a envolta, tais como ?ngulo de abertura, altura do flange, formato da entrada, etc., foram utilizados para gerar o modelo estudado neste trabalho. Os resultados obtidos com as simula??es foram ?teis para avalia??es dos n?meros de Reynolds, coeficientes de pot?ncia e outros par?metros envolvidos no processo. O torque e velocidade angular do aerogerador tamb?m foram determinados. Como resultado, o aerogerador com envolta difusora flangeada demonstrou um aumento de pot?ncia em rela??o ao aerogerador simples.
It is presented a numerical study, using Computational Fluid Dynamics (CFD), of a wind power conversion system that consists of a horizontal axis wind turbine installed inside of a diffuser shroud with a flange at the exit periphery. The flanged diffuser shroud plays the role of a device for collecting and accelerating the approaching wind, thereby increasing the power generated by the turbine. In order to obtain an even higher power output, data found on literature concerning optimal parameters for the diffuser shroud, such as open angle, flange height, hub ratio and inlet shape, were used to generate the model studied in this paper. The obtained results from computational simulations were useful for evaluations of the criteria adopted for the study and velocities and pressure distributions. Furthermore, it was possible to calculate the axis power produced by the rotor and the mean wind velocities in the radial direction in front of the rotating plane of the blades for the bare wind turbine case and for the shrouded wind turbine case, making it possible to conclude that the proposed system provided a power increase for a given rotor diameter and Wind speed by a factor of 3.74 when compared to the bare Wind turbine configuration.

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Dal, Ponte Enerdan Fernando. "Construção e avaliação de um aerogerador de eixo vertical aplicado à agroindústria." Universidade Estadual do Oeste do Paraná, 2017. http://tede.unioeste.br/handle/tede/3026.

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Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-09-05T18:12:21Z No. of bitstreams: 2 Enerdan Fernando Dal Ponte.pdf: 2491584 bytes, checksum: 4a1ffe1d1cc7372a4831e1efd20f8b79 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Made available in DSpace on 2017-09-05T18:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Enerdan Fernando Dal Ponte.pdf: 2491584 bytes, checksum: 4a1ffe1d1cc7372a4831e1efd20f8b79 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-23
Wind energy is one of the most affordable forms of renewable energy. An efficient way to convert kinetic energy from wind into electrical energy is by using wind turbines coupled to electric generators. The objective of this project was the construction of a vertical axis wind turbine, composed of a SAE 1020 carbon steel tubular structure, and blades formed by an aluminum alloy structure and polycarbonate coated in the design of a drop. An automotive alternator, a battery and a bank of electrical resistors were coupled to this turbine, forming a complete system of isolated wind generation. Using this set, it was possible to calculate the system efficiencies and obtain some performance curves of the wind turbine, thus determining the Average Wind Power of 782.41 (W), Average Mechanical Power of 33.63 (W), Average Generation Electric Power (W), Wind-Mechanical Efficiency Average of 4.30 (%), Mechanical-Electrical Efficiency Average of 26.06 (%) and Total Wind-Electric Efficiency Average of 1.12 (%).
A energia eólica é uma das formas mais acessíveis de energia renovável. Uma forma eficaz de converter a energia cinética do vento em energia elétrica é utilizando-se turbinas eólicas acopladas a geradores elétricos. O objetivo deste projeto foi a construção de uma turbina eólica de eixo vertical, composta por uma estrutura tubular de aço carbono SAE 1020 e pás formadas por uma estrutura em liga de alumínio e revestidas de policarbonato no desenho de uma gota. A esta turbina, foram acoplados um alternador automotivo, uma bateria e um banco de resistências elétricas, formando assim um sistema completo de geração eólica isolada. Utilizando-se deste conjunto foi possível calcular as eficiências do sistema e obter algumas curvas de desempenho do aerogerador. Foram determinadas a a Potência Eólica Média de 782,41 (W), Potência Mecânica Média de 33,63 (W), Potência Elétrica de Geração Média de 8,76 (W), Eficiência Eólica-Mecânica Média de 4,30 (%), Eficiência Mecânica-Elétrica Média de 26,06 (%) e Eficiência Total Eólica-Elétrica Média de 1,12 (%).

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Batista, Nelson António Martins da Costa. "Novo aerogerador de eixo vertical integrado numa rede inteligente em contexto urbano." Doctoral thesis, Universidade de Évora, 2013. http://hdl.handle.net/10174/11198.

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Abstract:

Esta tese incide sobre o desenvolvimento de um novo aerogerador de eixo vertical do tipo Darrieus integrado numa rede inteligente em contexto urbano e a implementação de um protótipo do aerogerador para a conversão de energia eólica em energia elétrica. É estudado o auto arranque do aerogerador, sendo apresentada uma metodologia para o desenvolvimento de perfis aerodinâmicos da pá. É apresentado o novo perfil aerodinâmico EN0005 permitindo auto arranque do aerogerador sem componentes extra. Uma nova metodologia de modelação de aerogeradores Darrieus no que respeita às formas de pás é apresentada. Testes de campo recorrendo à utilização de redes de dados aplicando a norma ZigBee são apresentados, permitindo organizar uma proposta de uma arquitetura de rede elétrica inteligente e de segurança de dados. Testes em ambiente urbano e em ambiente controlado de túnel de vento são apresentados no sentido de avaliar as caraterísticas do protótipo do aerogerador, sendo apresentado sensores adequados à avaliação das caraterísticas do aerogerador; NEW VERTICAL AXIS WIND TURBINE INTEGRATED IN A SMART GRID IN URBAN CONTEXT ### Abstract: This thesis focuses on the development of a new Darrieus type vertical axis wind turbine integrated in a smart grid in urban context and the implementation of a prototype for the conversion of wind energy in electric energy. The self-start of the aero-generator prototype is studied, presenting a methodology for the development of blades aerodynamic profiles. Is presented the new aerodynamic profile EN0005 that offer selfstart without the need of extra components. A new methodology for the modeling of Darrieus wind turbines with respect to the blades shapes is presented. Field tests using ZigBee standard are presented in order to organize a proposal for a smart grid architecture and a security data. Tests on urban environment and on wind tunnel controlled environment are presented to evaluate the characteristics of the aerogenerator prototype, supported by sensors adequately developed for the evaluation of the aero-generator.

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Silva, Paulo Augusto Strobel Freitas e. "Estudo numérico de turbinas hidrocinéticas de eixo horizontal." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2014. http://repositorio.unb.br/handle/10482/17208.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014.
Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-12-02T15:46:41Z No. of bitstreams: 1 2014_PauloAugustoStrobelFreitasESilva.pdf: 47422419 bytes, checksum: baf3ac8548161d08659a4c3bbceaafef (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-03T11:50:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_PauloAugustoStrobelFreitasESilva.pdf: 47422419 bytes, checksum: baf3ac8548161d08659a4c3bbceaafef (MD5)
Made available in DSpace on 2014-12-03T11:50:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_PauloAugustoStrobelFreitasESilva.pdf: 47422419 bytes, checksum: baf3ac8548161d08659a4c3bbceaafef (MD5)
Em turbinas de eixo horizontal, o estudo do escoamento é de grande importância, pois está diretamente relacionado a eficiência e ao projeto do rotor. Esse trabalho tem como objetivo geral a modelagem e simulação numérica do escoamento ao redor de turbinas hidrocinética por meio da dinâmica dos fluidos computacional (CFD). Como objetivo específico, pretendese realizar um estudo de convergência de malha, modelo de esteira de vórtice de Rankine, esteira aerodinâmica, cavitação e validação com referência experimental. Para atingir esses objetivos, adotou-se o modelo de turbulência SST e configurações de malhas que permitissem proximidade com dados experimentais. Após essa etapa da validação, faz-se a simulação da turbina hidrocinética. Os resultados numéricos obtidos mostram a eficácia da prevenção de cavitação do algoritmo baseado no modelo BEM e relação entre o modelo de vórtice de Rankine e o colapso da camada limite. Além de apresentar a caracterização da curva de coeficiente potência, estrutura de vórtice e recuperação de velocidade na esteira. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT
In turbines of horizontal axis, the study of the flow has great importance, because is directly linked with efficiency an the design of rotor. This workhas as general objective the modelling and numeric simulation of the flow around of turbines using Computational Fluid Dynamics (CFD). As specific goal, intends to perform a mesh indenpendence study, Rankine vortex wake model, near and far wake, cavitation and validation with experimental reference. To reach these obejectives, was adopted Shear Stress Transport (SST) turbulence model and configuration of mesh that allow accuracy wiht experimental data. After this step of validation, it is made the simulation of hydrokinetic turbine. The numeric results obtained shows the effectiveness of algoritm (based in BEM) to avoid cavitation and the relationship between Rankine vortex wake model and collapse of boundary layer. In addition to presenting the caracterization of power coefficient curve, structure of vortex and recovery of velocity in the wake.

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Dal, Ponte Rosemar Cristiane. "Avaliação técnico-econômica de um aerogerador de eixo vertical utilizando diferentes tipos de geradores elétricos." Universidade Estadual do Oeste do Paraná, 2018. http://tede.unioeste.br/handle/tede/3778.

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Abstract:

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-06-25T22:08:59Z No. of bitstreams: 2 Rosemar_C_ Dal Ponte.pdf: 2801946 bytes, checksum: 918b897f2bd7a01d32f68e66f844088d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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With the constant increase in the need for electric energy, the use of wind energy emerges as an alternative capable of meeting these demands. Taking into account that several regions of the country have a great potential for wind power, it is necessary to develop technologies and investments to ensure the growth of this energy source. The objective of this project was to study the technical-economical viability of a vertical axis wind turbine, which used a washing machine motor, a servomotor and an alternator for electric power generation, in order to verify which generation system presents better efficiency. In addition, the unit costs of the energy produced in each generation system were determined and compared to the value of the electricity tariff charged by the concessionaire for rural consumers. From the collected data of voltages and electric currents, the power and the wind-mechanical, mechanical-electrical and wind-electric efficiencies of each generator system were calculated, allowing a comparison between these values. The alternator presented the best wind-mechanical efficiency (5.02%) and the best wind-electric efficiency (0.47%). The motor of the washing machine showed the best mechanical-electrical efficiency (11.33%). The results showed that the systems have little efficiency in the generation of electric energy, and the cost of energy generated indicates values much higher than those practiced by the local electric power company.
Com o aumento constante da necessidade de energia elétrica, a utilização da energia eólica surge como uma alternativa capaz de suprir essas demandas. Levando em consideração que várias regiões do País possuem um grande potencial de aproveitamento eólico, faz-se necessário o desenvolvimento de tecnologias e investimentos para garantir o crescimento dessa fonte de energia. O objetivo deste projeto foi estudar a viabilidade técnico-econômica de um aerogerador de eixo vertical, que utilizou, para geração de energia elétrica, um motor de máquina de lavar, um servomotor e um alternador, com a finalidade de verificar qual sistema de geração apresenta melhor eficiência. Além disso, foram determinados os custos unitários da energia produzida em cada sistema de geração, e comparados com o valor da tarifa de energia elétrica cobrada pela concessionária, para consumidores rurais. A partir dos dados coletados de tensões e correntes elétricas, foram calculadas as potências e as eficiências eólico-mecânica, mecânico-elétrica e eólico-elétrica de cada sistema gerador, possibilitando uma comparação entre esses valores. O alternador apresentou a melhor eficiência eólico-mecânica (5,02%) e a melhor eficiência eólico-elétrica (0,47%). Já o motor da máquina de lavar evidenciou a melhor eficiência mecânico-elétrica (11,33%). Os resultados demonstraram que os sistemas têm pouca eficiência na geração de energia elétrica, e o custo da energia gerada aponta valores muito superiores aos praticados pela concessionária de energia elétrica local.

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Moura, Christian Carlos Araújo. "Visualização experimental do escoamento em turbinas hydrocinéticas de eixo horizontal." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2018. http://repositorio.unb.br/handle/10482/34139.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.
Este trabalho tem como objetivo a visualização experimental do escoamento em turbinas de eixo horizontal do tipo hidrocinética para um modelo em escala de diâmetro de 230 mm. Modelo este em que se variou o quantitativo de pás, com ensaios para rotores de duas pás, três pás e quatro pás; ainda, foram verificadas as estruturas de escoamento, variando a velocidade do rotor da turbina. Os experimentos foram realizados no túnel de vento com seção de teste em medidas de 2x1x1 m, cuja velocidade de escoamento era de 5 m/s e número de Reynolds Re= 7,9 x 104. Na metodologia, foram empregados dois mecanismos de visualização por fumaça (1. fio de fumaça; 2. Injeção direta por gerador de fumaça). Foram analisadas as propriedades qualitativas referentes ao escoamento na região percebida pela turbina, a partir da utilização de um sistema de controle do túnel de vento e do sistema de aquisição de imagens para posterior observação. Com os resultados obtidos, foram percebidas na esteira próxima, estruturas coerentes e passíveis de caracterização de vórtices de ponta de pá, estes muito bem definidos nos resultados obtidos por imagens a partir do arranjo experimental robusto.
The objective of this work is the experimental visualization of flow in turbines of horizontal axis from the hydrokinetic type for a model with a diameter scale of 230 mm. This model, which was varied the quantitative of blades, perfomed tests for rotors of two, three and four blades, and also verified the flow structures varying the rotor speed of the turbine.The experiments were carried out in the wind tunnel with a test section measuring 2x1x1 m, with flow velocity of 5 m/s and Reynolds's number Re= 7,9 x 104; in the methodology two methods of visualization by smoke (smoke wire and direct injection by smoke generator) were used. The qualitative properties related to the flow in the region perceived by the turbine were analyzed using a wind tunnel control system and an image acquisition system for further observation.With the results obtained, a coherent structure was observed, capable of characterizing vortices of blade tip, these very well defined in the results obtained by images from the robust experimental arrangement.

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Mendes, Rafael Castilho Faria. "Estudo do fator de indução axial em turbinas de eixo horizontal." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2015. http://repositorio.unb.br/handle/10482/19902.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2015.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-11-23T16:01:07Z No. of bitstreams: 2 2015_RafaelCastilhoFariaMendes.pdf: 14806990 bytes, checksum: e52b3f1326f7a497777915ee17a2d703 (MD5) 2015_RafaelCastilhoFariaMendes.pdf: 14806990 bytes, checksum: e52b3f1326f7a497777915ee17a2d703 (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-08T18:33:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 2015_RafaelCastilhoFariaMendes.pdf: 14806990 bytes, checksum: e52b3f1326f7a497777915ee17a2d703 (MD5) 2015_RafaelCastilhoFariaMendes.pdf: 14806990 bytes, checksum: e52b3f1326f7a497777915ee17a2d703 (MD5)
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O principal objetivo deste trabalho é investigar o comportamento do fator de indução axial, ao longo do escoamento de uma turbina de eixo horizontal, utilizando a teoria clássica de aerodinâmica de rotores e simulações numéricas do tipo RANS com o modelo de turbulência SST. O estudo foi realizado para uma turbina eólica de 500W. As simulações foram validadas utilizando dados experimentais do coeficiente de potência (Cp) obtidos em ensaios em túnel de vento aberto. Foi observado que fator de indução não é uma variável integral do escoamento, sendo ele uma função das coordenadas espaciais do sistema. Assumiu-se uma equação linear como modelo o fator de indução em cada plano a montante da turbina. Uma curva do coeficiente de potência máximo para essa turbina foi calculada aplicando o modelo do fator de indução proposto e teoria de Glauert para máximo valor de Cp. Por meio dessa curva, foi introduzido o conceito de velocidade de ponta de pá crítica, sendo descrita como uma condição operacional em que existe um ponto de operação que a turbina está girando sem nenhuma potência. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The main objective of this work is to investigate the axial induction factor behavior, along the flow of a horizontal axis turbine, using the classical theory of aerodynamics rotors and numerical simulations RANS and turbulence model SST. The study was conducted for a 500W wind turbine . The simulations were validated using experimental data of power coefficient that was obtained in open wind tunnel tests. It was observed that induction factor is not an integral flow variable, it is a space coordinates function . It was assumed a linear equation to model the induction factor in each plane upstream of the turbine. A curve of the maximum power coefficient, for this turbine, was calculated by applying the induction factor model proposed and Glauert theory to Cp maximum . By this curve, it was introduced the concept of critical tip speed ratio, which is described as an operating condition point that there is some rotation, but the power coefficient is null.

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Macías, Marianela Machuca. "Estudo experimental em túnel de vento de turbinas de eixo horizontal." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/22013.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-31T18:28:23Z No. of bitstreams: 1 2016_MarianelaMachucaMacías.pdf: 118682950 bytes, checksum: f7600b3eb8855ac1fa9acbe671dd0f2c (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-21T11:56:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MarianelaMachucaMacías.pdf: 118682950 bytes, checksum: f7600b3eb8855ac1fa9acbe671dd0f2c (MD5)
Made available in DSpace on 2016-12-21T11:56:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MarianelaMachucaMacías.pdf: 118682950 bytes, checksum: f7600b3eb8855ac1fa9acbe671dd0f2c (MD5)
O presente trabalho teve como finalidade o estudo de turbinas de eixo horizontal, tanto eólicas como hidrocinéticas. O objetivo principal do estudo foi encontrar uma lei semi-empírica para realizar a transposição de resultados de desempenho de um modelo reduzido operando em ar para seu protótipo em água. Ensaios experimentais foram realizados no interior de um túnel de vento de seção 1,2 x 1,2 m para o modelo reduzido. Foram realizados testes para as velocidades de escoamento de 8, 10 e 12 m/s. A metodologia empregada nos ensaios baseou-se em manter a velocidade do escoamento constante e variar a velocidade de rotação da turbina. Um fator importante durante os ensaios foi o controle da velocidade de rotação por meio de um controlador PID e da técnica de modulação PWM. Velocidade de rotação e torque foram medidas para o levantamento das curvas de desempenho CpvsTSR. Foram colocados 'transitionstrips' sobre as pás para induzir a transição do escoamento do regime laminar para o turbulento, e correções de bloqueio tiveram que ser aplicadas sobre os resultados experimentais para diminuir os efeitos de parede do túnel de vento sobre os resultados medidos. A transposição de resultados foi realizada utilizando os dados de desempenho obtidos dos ensaios experimentais e a lei semi-empírica proposta. A equação de transposição proposta depende exclusivamente dos números de Reynolds do modelo e do protótipo e de um fator de escala, m. Este fator de escala é calculado a partir das equações da metodologia BEM, relacionando os coeficientes de potência com os fatores de indução axial e radial. Simulações numéricas CFD e BEM foram realizadas para modelo, em ar, e protótipo. No modelo reduzido, as simulações foram validades com os dados experimentais de Cp obtidos durante os ensaios em túnel de vento. Por outro lado, as simulações do protótipo foram usadas para validar os resultados obtidos da transposição de resultados. Por meio destes resultados, as metodologias numéricas e experimental foram validades. Cabe ressaltar, que a lei semi-empírica proposta é robusta, confiável e consistente para a turbina estudada neste trabalho. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The aim of this work was to study the horizontal axis hydrokinetic and wind turbines. The main objective of this study was to find a semi empirical law to make the transposition of the performance results of a small turbine, in air, to the prototype, in water. Experimental tests were carried out in a wind tunnel of 1,2 x 1,2 m of section to the small turbine. The tests were realized at wind speed of 8, 10 and 12 m/s. The methodology used in the tests was based in keep constant the wind speed and to varying the rotation velocity of the turbine. A key element of the methodology was the control of the rotation velocity using a PID controller and the modulation technique PWM. During the test torque and rotation velocity were measured. To achieve the expect results were located on the blades transition strips to force the transition from laminar flow to turbulent, and blockage effect of the wind tunnel wall was removed from the measured power data applying a blockage correction method. The transposition of results was carried out using the performance data obtained with the experimental tests and the semi empirical law proposed. The proposed equation dependence of the Reynolds numbers and a scale factor. The scale factor, m, is calculate using the equations of BEM method, which relates the power coefficients with axial and radial induction factors. CFD and BEM numerical simulations were realized to the small turbine, in the air, and the prototype, in water. In the case of the small turbine, the numerical simulations were validated with the Cp experimental data in the wind tunnel. For the other hand, the prototype simulations were used to validate the results obtained with the transposition of results. All that results validate the numerical and experimental methodology used. It should be noted that the semi empirical law proposed is robust for the turbine studied in this case.

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Almeida, MaurÃcio Soares de. "ImplementaÃÃo Computacional para Desenvolvimento de PÃs de Turbinas EÃlicas de Eixo Horizontal." Universidade Federal do CearÃ, 2013. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=9432.

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Abstract:

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
O projeto aerodinÃmico de um rotor eÃlico visa a otimizaÃÃo dos parÃmetros de funcionamento, para que este forneÃa uma maior eficiÃncia no regime de operaÃÃo em que Ã utilizado. O presente trabalho consiste na criaÃÃo de um software em linguagem C++, por meio do ambiente de desenvolvimento integrado C++Builder, atravÃs de um mÃtodo clÃssico de projeto de turbinas eÃlicas baseado na Teoria do Momento do Elemento de PÃ (BEM). O software fornece ao usuÃrio dados geomÃtricos de construÃÃo, como curvas de afilamento e torÃÃo da pÃ com base nos dados dos aerofÃlios utilizados. A anÃlise da curva de potÃncia Ã feita e mostrada atravÃs de um grÃfico caracterÃstico. O software prediz as alteraÃÃes de desempenho devido Ãs perdas pela ponta e pela raiz da pÃ, e tambÃm informa, entre outras coisas, a distribuiÃÃo das cargas mÃximas ao longo da mesma, de acordo com a faixa de operaÃÃo desejada pelo usuÃrio. A potÃncia fornecida pelo aerogerador pode ser calculada atravÃs de dados de velocidade dos ventos.
The aerodynamic design of a wind rotor aims to optimize the operating parameters, so that this provides a more efficient system operation in which it is used. This work consists in creating a software in C + + language through the integrated development environment C + + Builder, via a classic method of wind turbines design based on the Blade Element Momentum Theory (BEM). The software provides the user with geometric data for building, such as curved taper of the blade and torsion based on the airfoils data used. The power curve analysis is performed and displayed via a characteristic plot. The software predicts performance changes due to losses by the tip and the root of the blade, and also shows, among other things, the distribution of maximum loads along the blade, in the operating range desired by the user. The power delivered by the turbine can be calculated using wind speed data.

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Almeida, Maurício Soares de. "Implementação computacional para desenvolvimento de pás de turbinas eólicas de eixo horizontal." reponame:Repositório Institucional da UFC, 2013. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4765.

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Abstract:

ALMEIDA, M. S. de. Implementação computacional para desenvolvimento de pás de turbinas eólicas de eixo horizontal. 2013. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-04-17T16:45:18Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_msdealmeida.pdf: 3030063 bytes, checksum: 76497e5dedcbe4e0b80d03985cf7f4a3 (MD5)
Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-04-17T18:03:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_msdealmeida.pdf: 3030063 bytes, checksum: 76497e5dedcbe4e0b80d03985cf7f4a3 (MD5)
Made available in DSpace on 2013-04-17T18:03:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_msdealmeida.pdf: 3030063 bytes, checksum: 76497e5dedcbe4e0b80d03985cf7f4a3 (MD5) Previous issue date: 2013
The aerodynamic design of a wind rotor aims to optimize the operating parameters, so that this provides a more efficient system operation in which it is used. This work consists in creating a software in C + + language through the integrated development environment C + + Builder, via a classic method of wind turbines design based on the Blade Element Momentum Theory (BEM). The software provides the user with geometric data for building, such as curved taper of the blade and torsion based on the airfoils data used. The power curve analysis is performed and displayed via a characteristic plot. The software predicts performance changes due to losses by the tip and the root of the blade, and also shows, among other things, the distribution of maximum loads along the blade, in the operating range desired by the user. The power delivered by the turbine can be calculated using wind speed data.
O projeto aerodinâmico de um rotor eólico visa a otimização dos parâmetros de funcionamento, para que este forneça uma maior eficiência no regime de operação em que é utilizado. O presente trabalho consiste na criação de um software em linguagem C++, por meio do ambiente de desenvolvimento integrado C++Builder, através de um método clássico de projeto de turbinas eólicas baseado na Teoria do Momento do Elemento de Pá (BEM). O software fornece ao usuário dados geométricos de construção, como curvas de afilamento e torção da pá com base nos dados dos aerofólios utilizados. A análise da curva de potência é feita e mostrada através de um gráfico característico. O software prediz as alterações de desempenho devido às perdas pela ponta e pela raiz da pá, e também informa, entre outras coisas, a distribuição das cargas máximas ao longo da mesma, de acordo com a faixa de operação desejada pelo usuário. A potência fornecida pelo aerogerador pode ser calculada através de dados de velocidade dos ventos.

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Miranda, Ana Rafaela Sobrinho de. "Sistema modular de acionamento,controle e monitoramento de ensaios de turbinas de eixo horizontal." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2018. http://repositorio.unb.br/handle/10482/33863.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018.
O presente trabalho teve como objeto de estudo ensaios de turbinas de eixo horizontal, tanto hidrocinéticas quanto eólicas. O Laboratório de Energia e Ambiente da Universidade de Brasília executa esses ensaios em campo e em túnel de vento, por meio de três módulos: acionamento, controle e monitoramento. O objetivo principal foi aprimorar o sistema de ensaios de turbinas de eixo horizontal, por meio da metodologia de projeto de produtos. A partir da modelagem conceitual foi desenvolvida a síntese funcional do sistema. Ensaios funcionais permitiram a avaliação do sistema e de cada um de seus módulos, promovendo a validação da síntese funcional e contribuindo com a concepção das alternativas de aprimoramento. Os três módulos foram reconfigurados, no sentido de se atender o maior número possível de necessidades dos usuários. Primeiramente, o módulo de acionamento foi ensaiado com o sistema supervisório ScadaBR, considerado mais didático pelos usuários, permitindo os comandos do motor do túnel de vento. Em um segundo momento, o módulo de controle foi reconfigurado através do projeto de um novo controlador de rotação das turbinas, utilizando uma técnica de sintonia automática do Matlab. Essa reconfiguração promoveu flexibilidade na escolha de um controlador mais adequado aos requisitos dos ensaios. Por fim, o módulo de monitoramento foi reconfigurado e implementado na plataforma de turbinas hidrocinéticas do Projeto Hydro-K, instalada no rio Tietê, à jusante da Usina Hidrelétrica de Bariri, estado de São Paulo. Como resultados, esta dissertação apresenta três alternativas de melhorias funcionais para o sistema analisado, fundamentadas pela metodologia aplicada e pelos ensaios funcionais desenvolvidos. As três alternativas ofereceram diferentes configurações ao sistema, sendo que a terceira representa a maior contribuição deste trabalho. Concebida sob o contexto de flexibilidade, a última alternativa proposta sugere operações com os módulos, permitindo que o usuário defina o tipo de ensaio e quais os equipamentos a serem utilizados, de acordo com suas necessidades. A solução para a terceira alternativa, propõe o uso do ScadaBR, que permite a integração das funções dos três módulos e concentra a operacionalização de todo o sistema. Com isso, requisitos de maior confiabilidade e flexibilidade de operação do sistema são atendidos.
The present work had as its object of study horizontal axis turbines tests, both hydrokinetic and wind turbine. The Laboratory of Energy and Environment of the University of Brasilia performs these tests in filed and wind tunnel, through three modules: activation, control and monitoring. The main objective was to improve the horizontal axis turbine tests system, through the methodology of product design. From the conceptual modeling the functional synthesis of the system was developed. Functional tests allowed the evaluation of the system and each of its modules, promoting the validation of functional systhesis and contributing to the design of the improvement alternatives. The three modules have been reconfigured in order to meet the greatest possible number of users’ needs. First, the activation module was tested with the ScadaBR supervisory system, considered more didatic by the users, allowing the wind tunnel motor controls. In a second moment, the control module was reconfigured through the design of a new controller of rotation of the turbines, using the technique of automatic tuning of Matlab. This reconfiguration promoted flexibility in choosing a controller more suited to the test requirements. Finally, the monitoring module was reconfigured and implemented on the hydrokinetic turbines platform of the Hydro-K Project, installed in the Tiete River, downstream of the Bariri Hydropower Plant, in the state of Sao Paulo. As results, this dissertation presents three functional improvement alternatives for the analyzed system, based on the methodology applied and the functional tests developed. The three alternatives offered different configurations to the system, and the third one represents the major contribution of this work. Conceived under the context of flexibility, the last proposed alternative suggests operations with the modules, allowing the user to define the type of test and which equipment to use, according to their needs. The solution to the third alternative, proposes the use of ScadaBR, which combine the functions of the three modules and concentrate the operationalization of the entire system. With this, requirements of greater reliability and flexibility of operation of the system are met.

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Luz, José Leandro Rosales. "Análise numérica do desempenho da turbina eólica de eixo horizontal NREL UAE Phase VI." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2012. http://hdl.handle.net/10183/79827.

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Abstract:

O presente trabalho realiza um estudo do desempenho aerodinâmico da turbina eólica de duas pás e 10 m de diâmetro da UAE Phase VI, testada pelo NREL no túnel de vento NASA Ames, através do uso de dinâmica dos fluidos computacional (CFD). Para tanto são apresentados conceitos fundamentais para análise da performance do aerogerador, a metodologia aplicada para a análise numérica e os resultados obtidos. O modelo geométrico da turbina foi inserido em ambiente computacional num domínio com as mesmas dimensões da seção de testes do túnel de vento. A esse domínio foi empregada uma malha de elementos tetraédricos. A modelagem numérica e as simulações foram efetuadas através do código comercial ANSYS FLUENT 13.0 e utilizaram as equações médias de Reynolds e modelos de turbulência k  SST e Spalart-Allmaras. A turbina simulada possui ângulo de giro (yaw) e de cone de 0°. Os casos simulados foram de turbina com ângulos de passo das pás de 0° e 3°, para velocidades de ar na entrada do domínio de 5 m/s, 7 m/s e 9 m/s. As simulações foram feitas em regime transiente utilizando o método de malha móvel. Dados provenientes da simulação numérica são comparados aos dados experimentais de empuxo, torque e potência, divulgados pelo laboratório. Os modelos de turbulência testados apresentaram boa concordância com os resultados experimentais de empuxo. O torque e a potência foram bem previstos para velocidades de entrada do domínio baixas, mas foram subdimensionados para velocidades mais altas. A separação da camada limite foi prevista por ambos os modelos. Na comparação com resultados obtidos com outros autores para o mesmo caso, o início de descolamento da camada limite se deu antes do previsto. A metodologia adotada nas simulações numéricas realizadas mostrou-se adequada e representativa nas análises desse estudo.
This study makes a CFD analysis of the aerodynamic performance of the NREL UAE Phase VI two-bladed wind turbine, which have been tested in the NASA Ames wind tunnel. Fundamental concepts on the evaluation of turbine performance, the applied methodology for the numerical analysis and the results are presented. A numerical model has been inserted in a computational environment that has the same dimensions as the real wind tunnel section, and a tetrahedral mesh has been created to fill this domain. Numerical modeling and the simulations have been performed using the ANSYS FLUENT 13.0 commercial code, making use of the RANS equations and the k  SST and Spalart-Allmaras turbulence models. The simulated turbine has 0 degrees of cone and yaw angle. Simulations were performed in unsteady state using the moving mesh technique. Results are compared to experimental data regarding to thrust, torque and power. The k  SST and Spalart-Allmaras turbulence models have shown good agreement with experimental values of thrust. Torque and power have been adequately predicted to lower free flow velocities, but have been underpredicted to higher velocities. Separation of the boundary layer has been adequately predicted by both models, but the beginning of the separation occurred earlier than expected in comparison with results of other authors to the same case. The methodology used in the numerical simulations proved to be adequate and representative in this study.

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Wenzel, Guilherme München. "Análise numérica da esteira de turbinas eólicas de eixo horizontal : estudo comparativo com modelos analíticos." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2010. http://hdl.handle.net/10183/27257.

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Abstract:

O presente trabalho apresenta o estudo da esteira de turbinas eólicas de eixo horizontal, utilizando um modelo de turbina eólica testada em túnel de vento. Trata-se de uma turbina eólica de duas pás com 10 m de diâmetro, conhecida como UAE Phase VI, testada pelo NREL no túnel de vento NASA Ames. Desta turbina foi obtida a geometria e dados experimentais, como o coeficiente de empuxo, além das características do túnel de vento. Utilizando este experimento como modelo, são realizadas simulações com equações médias de Reynolds e modelo de turbulência k-ω SST, com o uso de malha móvel e abordagens permanente e transiente, com o software de volumes finitos Star-CCM+®. São empregadas malhas poliédricas em um domínio de grande extensão na esteira, para apenas uma velocidade do vento. São apresentados três modelos de esteira, dois analíticos e outro considerado numérico, para fins de comparação com os resultados simulados. Estes modelos de esteira tem o objetivo de descrever o campo de velocidade a jusante da turbina. Os dados de entrada dos modelos são os mesmos, retirados da simulação. Além dos modelos para o déficit de velocidade, são apresentados equacionamentos para se obter a intensidade de turbulência na esteira, com bons resultados. No modelo analítico de esteira PARK, a constante de decaimento é baixa, pois o caso estudado possui escoamento sem grandes perturbações. Verifica-se que esta constante deve variar ao longo da esteira para se ajustar ao campo médio de velocidades simulado. Outro modelo analítico proposto por Werle foi estudado, não apresentando boa concordância com a simulação, pois apresenta um rápido incremento da velocidade na linha central na esteira distante. Este modelo se ajustou bem com o campo não perturbado a montante da turbina. O modelo de viscosidade turbulenta é um modelo de esteira com equacionamento original de segunda ordem para obter um campo de velocidade. Contudo, é apresentado e calculado com uma simplificação para primeira ordem, obtendo-se somente a velocidade na linha de centro. Este modelo tem o melhor ajuste com a simulação. A metodologia adotada para simulação numérica do escoamento apresenta boa concordância com os resultados experimentais de CT, já os dados anemométricos medidos na esteira próxima não foram reproduzidos com a mesma qualidade, contudo aproximam-se de forma qualitativa. A comparação com os modelos de esteira da literatura confirma que o modelo de viscosidade turbulenta é o que mais se aproxima dos resultados da simulação.
This study presents wakes of horizontal axis wind turbines, using as model a wind turbine tested in wind tunnel. It is a two bladed wind turbine with 10 m diameter, known as UAE Phase VI, tested by NREL in the NASA Ames wind tunnel. From this experiment was obtained the geometry and measured data, as the thrust coefficient, and the characteristics of the wind tunnel. Using this experiment as model, simulations are performed with Reynolds Averaged Navier-Stokes equations and k-ω SST turbulence model, using moving mesh and permanent and transient approaches, with help of the finite volume software Star-CCM+®. Polyhedral meshes are employed in a domain with large extent downwind, for just one wind speed. There are presented three wake models, two analytical and other considered numerical, for purposes of comparison with simulated results. These wake models aims to describe the velocity field downstream of the turbine. The input data of the models are the outputs of the simulations. Besides the models for the velocity deficit, are given equations to derive the turbulence intensity on the wake, with good results. In the analytical PARK wake model, the decay constant is low, as the study case has low perturbed flow. It is noted that this constant should vary along the wake to fit the average speeds field simulated. Another analytical model proposed by Werle is presented, not showing good results when comparing with the simulation, since it shows a rapid increase in the centerline velocity on the far wake. This model fits well with the undisturbed field upwind of the turbine. The turbulent viscosity is a wake model with the original second order equation to obtain the velocity field. However, it is presented and calculated in a simplified way to first order, obtaining only the centerline velocity. This model has the best fit with the simulation. The methodology adopted for numerical simulation of the flow shows good agreement with the experimental results of CT, since the wind data measured on the near wake are not reproduced with the same quality, yet close to a qualitative manner. The comparison with the wake models from the literature confirms that the eddy viscosity wake model is closest to the simulation results.

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Corrêa, Leonardo Candido. "Emulação dos regimes permante e transitório das turbinas de eixo horizontal incluindo o modelo estático da turbina magnus." Universidade Federal de Santa Maria, 2014. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8552.

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Abstract:

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The lodgment of wind sites is in a visible growing demand not only in Brazil, but all over the world. The wind energy, even though consolidated, still hosts many scientific researches and industrial development in several areas such as control, power converter topologies and stability of grid connected wind turbines (WT). Due to the remarkable development of this technology in the market and the wind seasonality characteristics, it is difficult to study this power source in its operation field. Thus, a controlled environment for testing is desirable. This dissertation presents a topology of horizontal axis wind turbines (HAWT) emulator using a DC motor to provide an electrical generator the same torque that it would if it was driven by a typical WT. In addition to the static model, represented by the pitch angle and power coefficient, a dynamic model of HAWT is proposed in order to improve the representation of real turbines in the field, which allows characterizing the effect of wind shear, towering shadowing and turbine yaw. Furthermore, it permits emulating large inertia machines through smaller engines, by changing the torque imposed on the generator. The appealing motivation in this thesis is that the Magnus turbine emulation includes a relative new type of wind machine that possesses rotating cylinders instead of the traditional propeller blades in traditional HAWT. It is shown how these cylinders increase the available torque, then producing useful power even at lower wind speeds. Simulated and experimental results to evaluate the performance of the wind turbine emulator are presented. Both turbines are analyzed with and without MPPT. Finally the conclusions of this work are presented as well as new proposals for future works.
A instalação de parques eólicos tem se expandido não só no mundo, mas também no Brasil. A energia eólica, apesar de ser já bastante consolidada, ainda é palco para muitos trabalhos científicos e pesquisas na indústria nas áreas de controle, topologias de conversores de potência e estabilidade na conexão de aerogeradores com a rede. Devido a este fato junto com a sazonalidade do vento, torna-se difícil estudar esse tipo de fonte em seu âmbito de operação, sendo assim desejável um ambiente controlado para testes. Esta dissertação apresenta uma topologia para emulação de turbinas de eixo horizontal (HAWT) utilizando um motor de corrente contínua para acionar geradores com o mesmo torque que haveria caso estivessem acoplados a uma turbina real. Para melhor verossimilhança com as turbinas em campo, além do modelo estático composto pelo ângulo de passo das pás e o coeficiente de potência, propõe-se um modelo dinâmico para representar o efeito cortante do vento, o sombreamento da torre e o direcionamento da turbina em relação ao vento. Além do mais, o modelo proposto permite também a emulação de máquinas de grande inércia usando motores de menor porte, pela simples alteração do torque imposto ao gerador. O diferencial nesta dissertação consiste na possibilidade de emulação da turbina Magnus, que é um aerogerador que possui cilindros girantes no lugar das tradicionais pás presentes nas HAWT, que aumentam o torque disponível. Com isto, pode-se mostrar como a turbina Magnus pode gerar maior potência em baixas velocidades vento. São apresentados então os resultados simulados e experimentais avaliando o comportamento completo do emulador de turbinas eólicas. Ambas as turbinas são analisadas com e sem MPPT. Finalmente, são mostradas as conclusões do trabalho e as propostas para futuros trabalhos.

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Pires, Julio César Pinheiro. "Estudo de rotor para turbina eólica de eixo horizontal de pequeno porte com aplicação de modelagem e simulação virtual." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2010. http://hdl.handle.net/10183/29058.

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Abstract:

Este trabalho apresenta um estudo para aerogerador de pequeno porte projetado inicialmente para uso residencial. A ênfase está na modelagem e simulação virtual da estrutura das pás em compósito de fibra de vidro. A modelagem geométrica foi feita com software para desenho assistido por computador (CAD 3D). Para o projeto, foi escolhido o perfil MH110 que apresenta boa relação entre coeficiente de sustentação e coeficiente de arrasto e facilidade de fabricação. Os parâmetros como o diâmetro do rotor, a corda e a torção da pá, as relações entre velocidades e a aplicação de cargas na estrutura do material utilizado foram definidos segundo bibliografia específica, software para análise de perfil aerodinâmico e simulações pelo método dos elementos finitos. Procurou-se buscar sempre a maior eficiência, segurança e economia. O material considerado para o projeto das pás foi projetado para resistir às tensões decorrentes de operação em condições consideradas normais e para rajadas de vento. A simulação pelo método dos elementos finitos foi conduzida com ferramenta computacional e levou em conta os limites de falha do material utilizado. A geometria foi simulada sem reforço interno e apresentou baixo deslocamento quando submetida às cargas aerodinâmicas de empuxo e rotacional. Ao realizar simulação com critério de falha, foi possível determinar a espessura mais adequada para o material compósito e verificar seu comportamento de acordo com diferentes velocidades de vento.
This work presents a study for small wind generator designed for residential usage. The emphasis is modeling and virtual simulation of the blade structure made in composite material (fiberglass). Geometric modeling was performed by computer aided design (CAD 3D) software. The MH110 profile was chosen for design because it presents good ratio of lift coefficient and drag coefficient, and manufacturing facility. Parameters such as rotor diameter, chord and blade twist, the relationship between the blade speeds, and the application of loads on the material used were defined according to specific bibliography, software for airfoil analysis and simulations by finite element method. It tried to always seek most efficiency, safety and economy. The material was designed to withstand the stresses arising from operation under conditions considered normal and wind gusts. The simulation by finite element method was conducted by computational tool and took into account the material failure criterion. The geometry was simulated without internal reinforcement and presented low displacement when subjected to aerodynamic loads of thrust and rotational forces. When performing simulation with the failure criterion, it was possible to determine the most appropriate thickness for the composite material and verify its behavior under different wind speeds.

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Yanikian, Fabio. "Comparação em meio digital entre os eixos transversais horizontais mandibulares definidos anatomicamente e por axiografia." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/23/23151/tde-22092016-150926/.

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Abstract:

O objetivo deste estudo foi comparar o eixo de rotação verdadeiro com o anatômico em ambiente virtual 3D, e seus efeitos sobre dois pontos anatômicos mandibulares. O eixo verdadeiro foi determinado em 14 indivíduos por meio de axiografia, e transferido para o ambiente virtual por TCFC, e posteriormente determinado anatomicamente, onde foram medidas as distâncias entre ambos. Foram simuladas rotações de 2º, 5º e 8º da mandíbula nos dois eixos, tanto para abertura como fechamento, e quantificadas as diferenças nos pontos da linha média inferior (LMI) e pogônio (Pg). O teste t pareado foi utilizado para examinar as diferenças entre as médias nas posições desses pontos (p<0,05). Os eixos verdadeiros localizaram-se dentro de um raio de 5 mm do anatômico em 67,86% da amostra. A distância absoluta média entre os eixos foi de 4,79 mm, enquanto que a vetorial foi de 2,33 no plano horizontal e 3,03 mm no vertical, resultando na direção anteroinferior em 71,43% dos eixos verdadeiros. Houve diferença estatisticamente significante na posição dos pontos LMI e Pg para todas as magnitudes e direções, entre os eixos. O eixo verdadeiro está localizado na direção anteroinferior em relação ao anatômico. Os efeitos na mandíbula são significantes e diferentes em todas as amplitudes, tanto para abertura como fechamento, porém com possível pequena relevância clínica.
The aim of this study was to compare the true hinge axis to the anatomic one in a virtual 3D environment, and also their respective effects on two mandibular anatomic points. The true axis has been determined in 14 individuals by means of axiography, and later transferred to a virtual environment by CBTC, where the anatomical axis was determined, and measured the distances between them. Mandibular rotation of 2º, 5º and 8º in both axes were performed, both for opening and closing, as well as the quantification of the difference found in the points of the lower midline (LM) and pogonion (Pg). Paired t-test was used to examine differences between the average values in the position of those points (p<0,05). The true axis was located within a 5mm-radius of the anatomic axis throughout 67.86% of the sample. The average absolute distance between the axes was 4.79 mm, while the vector distance was 2.33 mm in the horizontal plane e 3.03mm in the vertical plane, amounting to an anteriorinferior direction of 71.43% of the true axis. There was significant difference in the position of points LM and Pg to all magnitudes and directions within the axes. The true hinge axis is located in the anterior-inferior direction in relation to the anatomic axis. The effects observed onto the mandible are significant and different in all amplitudes, both for opening and closing positions, however they present small clinical relevance.

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Pires, João António Coelho. "Aerogerador com turbina de Eixo Vertical." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10400.26/28889.

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Abstract:

O presente documento tem como principal objectivo construir um projeto de aproveitamento eólico de pequena dimensão em que o eixo de rotação da turbina é vertical, para produção isolada da rede de abastecimento elétrico. Neste projeto contempla o dimensionamento todos os elementos principais, com a turbina, desenho mecânico, e todos os elementos elétricos adjacentes, no entanto, com o intuito de efetuar uma abordagem inovadora, concebeu-se uma proteção para a turbina de modo a aumentar a energia captada do vento tornando o sistema mais eficiente

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Rodrigues, João Miguel da Silva. "Análise de problemas de rolamentos do gerador em turbinas eólicas de eixo horizontal." Master's thesis, 2016. http://hdl.handle.net/10316/36949.

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Abstract:

Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica, na especialidade de Energia e Ambiente, apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.
Com o mercado de fabricação, venda e manutenção de equipamentos de aproveitamento de energia renovável, nomeadamente a eólica, cada vez mais exigente, dificilmente se pode aceitar que um aerogerador esteja parado por falhas técnicas quando as condições ambientais são propícias a gerar energia. Sendo o gerador um dos componentes principais da turbina eólica, a sua falha através dos rolamentos é algo que necessita de ser identificada e tratada com a maior exatidão possível, pois a viabilidade das empresas de operação e manutenção, depende de fatores de resolução como este. A rápida atuação perante estes problemas é a forma mais eficiente de reduzir os custos, tentando perceber precocemente qual o problema e a melhor forma de o combater, maximizando o tempo de produção e diminuindo o tempo de paragem. Dentro dos possíveis problemas, há um que exige especial atenção por não existirem soluções viáveis ou baratas para a sua resolução. Esse problema baseia-se nas correntes elétricas criadas no rotor do gerador e que atravessam o rolamento, acelerando exponencialmente a sua degradação. Ora, a causa principal deste fenómeno foi tratada neste estágio, com o intuito de descobrir o que está na origem do seu aparecimento. Foi efetuada a substituição de um rolamento devido ao seu estado e criado um plano de lubrificação para que a vida dos rolamentos se estenda, com o intuito de só ser substituído quando as condições climatéricas sejam favoráveis, ou seja, quando for expectável que não haja vento. O plano principal deste trabalho passou, assim, por criar um sistema que permita aos técnicos de manutenção saber avaliar e resolver o problema – quando deparado com ele –, para que o aerogerador esteja o menor tempo possível parado.

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Salvador, Pedro Costa. "Influência do perfil vertical de velocidades no funcionamento de um aerogerador : medições realizadas com LIDAR." Dissertação, 2012. http://hdl.handle.net/10216/68238.

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Abstract:

Estágio realizado no INEGI - e orientado pelo Eng. Amândio Ferreira
Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Área de Especialização de Energia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

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Salvador, Pedro Costa. "Influência do perfil vertical de velocidades no funcionamento de um aerogerador : medições realizadas com LIDAR." Master's thesis, 2012. http://hdl.handle.net/10216/68238.

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Abstract:

Estágio realizado no INEGI - e orientado pelo Eng. Amândio Ferreira
Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Área de Especialização de Energia. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

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Paulo, Jorge Alexandre Rente. "Construção, desenvolvimento e otimização de concentrador e difusor para turbina eólica." Master's thesis, 2013. http://hdl.handle.net/10198/8655.

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Abstract:

O objetivo principal deste trabalho consistiu na construção, desenvolvimento e otimização de um dispositivo de captação e aceleração do vento para aumentar a potência numa turbina eólica. Efetuou-se um estudo numérico e experimental com turbinas eólicas de eixo horizontal usando-se apenas turbinas e sistemas constituídos pelo conjunto turbina e dispositivo de captação e aceleração do vento. O dispositivo usado foi do tipo concentrador-difusor, C-D. O trabalho desenvolveu-se em 3 etapas: primeiro foram efetuadas simulações numéricas, seguidas por experi ências com um modelo reduzido de turbina em túnel de vento e por m concluídas em experiências de campo. As turbinas usadas neste estudo eram constituídas por 6 pás, sendo o diâmetro de 0.108 m na turbina usada nas simulações e no túnel de vento e de 0.91 m nas experiências de campo. Nas simulações numéricas e nos ensaios no túnel de vento a velocidade de aproximação do vento variou entre 5.7 e os 10 m/s. Com base nas simulações foram construídos dois modelos de C-D. Os resultados obtidos, quer nas simulações numéricas, quer nas experiências em túnel de vento, mostraram que a potência extraída foi sempre superior quando se utilizou o sistema turbina e C-D. Das simulações numéricas veri cou-se um aumento máximo da velocidade do vento junto da turbina de 21% sendo o aumento médio de 15%. O aumento máximo na potência foi de 112% e o médio foi de 71%. Nos ensaios efetuados no túnel de vento veri caram-se aumentos na pot ência elétrica extraída para os dois dispositivos construídos: aumento má- ximo da potência foi de 153% para um aumento médio de 107%. No C-D 2 os aumentos foram de 187% e 124%, respetivamente. Nas experiências de campo foram apenas obtidos resultados preliminares da potência em função da velocidade do vento.
The main objective of this thesis was the construction, development and optimization of wind acceleration device to increase the output power of a wind turbine. Numerical and experimental studies of horizontal axis wind turbine were conducted without and with the acceleration device. The device was a concentrator-di user (C-D). The work was developed in three stages: rstly numerical simulations were performed, followed by wind tunnel measurements of a scaled model turbine in the wind tunnel and nally eld experiments were carried out. A 6 bladed wind turbine was used in this study: 0.108 m the diameter for the wind tunnel and 0.91 m in eld experiments. The ow eld velocity ranged from 5.7 and 10 m/s for the numerical simulations and for the experimental set-up. Numerical simulations yield information on a single turbine and with the turbine equipped with C-D and allowed to build 2 optimized C-Ds, latter installed in the wind tunnel. The power output results with the C-D were always larger with de C-D devise. For the numerical simulations the maximum, wind velocity increase was 21%, while the average increase was 15% when comparing to the no C-D case. The increase in maximum power was 112% and the average increase was 71%. The wind tunnel showed an increase in the electric power output for both devices built: for C-D 1 the increase of maximum power was 153% and the average increase of 107%; for C-D 2 the increase was 187% and 124%, respectively. Only preliminary results of the wind turbine power curve were obtained in the eld experiments.

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Dissertations / Theses on the topic 'Aerogerador de eixo horizontal'

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