Estudo de erosão de bordo de ataque de pás eólicas via CFD
Resumo
A demanda energética está cada vez mais aumentando em virtude do crescimento da
população mundial e consequentemente a busca por fontes de energia que sejam
inesgotáveis também está crescendo. A emissão de gases de efeito estufa cresce
conjuntamente já que os combustíveis fósseis são, ainda, as principais fontes de
produção de energia. A energia proveniente dos ventos, chamada de energia eólica,
mostra-se como uma das fontes mais promissoras por ser limpa e inesgotável. Os
instrumentos utilizados para captar a energia cinética do vento e transformar em
energia elétrica são os aerogeradores (turbinas eólicas) e os mais utilizados são os
modelos de eixo horizontal de três pás. A pá é um componente que deve ser tratado
com muita importância na hora de projetar uma turbina eólica, pois a partir dela é
possível saber o quanto de energia será produzido, o objeto de estudo neste trabalho
foi a erosão no bordo de ataque, processo que causa perdas na eficiência da produção
de energia. Neste trabalho, foi simulado escoamento no perfil aerodinâmico NACA
0012, como forma de validação numérica e a erosão foi estudada no perfil S814 que
é utilizado nas pás eólicas. As simulações foram feitas utilizados os modelos de
erosão de Finnie e Tabakoff, e foi possível observar que houve alterações nos
coeficientes aerodinâmicos, e também nas tensões sofridas pelos esforços dos
campos de pressão. Os materiais compósitos se mostraram os mais promissos devido
a suas excelentes propriedades mecânicas.
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