Análise da influência de diferentes razões de sobreposição no desempenho de turbinas eólicas Savonius empregando dinâmica dos fluidos computacional / Analysis of the influence of different overlap ratios on savonius wind turbines performance using computational fluid dynamics

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2011

RESUMO

Este trabalho consiste na análise da influência de diferentes razões de sobreposição das pás no desempenho de turbinas eólicas Savonius. A análise é feita utilizando a dinâmica dos fluidos computacional. Utiliza-se o software comercial Star-CCM+ para a solução das equações da continuidade e de Navier-Stokes com médias de Reynolds. Essas equações são resolvidas em conjunto com as equações do modelo de turbulência SST. Comparam-se alternativas de discretização espacial e temporal com a finalidade de avaliar a influência desses sobre os valores obtidos. Emprega-se um domínio contendo uma região com malha deslizante, na qual o rotor é inserido. Para cada razão de sobreposição, a velocidade angular da região de malha deslizante é especificada de maneira a variar a razão de velocidade de ponta do rotor. Obtêm-se os campos de pressão e velocidade sobre o escoamento. Integrando-se as forças originadas pelo atrito viscoso e pelos gradientes de pressão nas pás obtém-se o coeficiente de torque e de potência em cada uma das simulações. Analisam-se os coeficientes de potência médios encontrados para avaliar a configuração que apresenta maior eficiência. Os resultados encontrados são bastante representativos para o fenômeno estudado. Mostra-se que o rotor apresenta melhor desempenho operando com razão de sobreposição igual a 0,15 a uma razão de velocidade de ponta de 1,25.

ASSUNTO(S)

savonius wind turbine engenharia mecanica computational fluid dynamics overlap ratio performance

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