Banca de DEFESA: JAKSON GOMES DE OLIVEIRA JUNIOR

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: JAKSON GOMES DE OLIVEIRA JUNIOR
DATA: 28/01/2022
HORA: 09:00
LOCAL: Remota/Video Conferência: meet.google.com/tkz-vejv-wdd
TÍTULO: PROJETO DE UMA TURBINA EÓLICA DE EIXO VERTICAL TIPO H PARA TESTE EM TÚNEL DE VENTO
PALAVRAS-CHAVES: Rotores eólicos, Rotor-H, Múltiplos tubos de corrente, Projeto estrutural.
PÁGINAS: 100
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
SUBÁREA: Fenômenos de Transporte
ESPECIALIDADE: Mecânica dos Fluídos
RESUMO: O presente trabalho descreve os procedimentos e desenvolve o projeto completo de uma turbina eólica de eixo vertical, tipo H, tomando como base o modelo hidrodinâmico de múltiplos tubos de corrente em conjunto com um algoritmo de otimização, para se determinar geometrias de rotores que operem na melhor condição de produção de energia. O objetivo principal é projetar um rotor otimizado, em escala, a ser testado em túnel de vento, que seja capaz de suportar os esforços a que estará sujeito em sua condição de coeficiente de potência máximo. O projeto foi realizado para uma série histórica de dados de vento (40 anos) obtidos da estação meteorológica OMM:08798 (Latitude: -7,1°; Longitude: -34,86°), situada no Laboratório de Energia Solar (LES/UFPB), João Pessoa/PB, Brasil. Uma vez que as dimensões e condições operacionais do túnel de vento onde o rotor será testado são limitadas (Laboratório de Hidráulica – CT/UFPB), análises de similaridade restringiram as dimensões/condições de operação para uma velocidade de escoamento livre no túnel de 15,89 m/s e potência de extração eólica de 25 W. Sob essas condições, adotando-se um perfil aerodinâmico NACA 0025 para o perfil da pá, um rotor de 3 pás e razão de aspecto 2, obteve-se um rotor em escala reduzida, com as seguintes características: solidez/solidicidade = 0,45, raio do rotor = 0,159 m, altura do rotor = 0,318 m, corda do aerofólio = 23,9 mm e velocidade de rotação = 3.243,8 rpm. Para essa geometria, o coeficiente de potência máximo alcançado foi Cpmax = 0,29 na razão de velocidade de ponta de asa λmax = 3,4. Para testes no túnel de vento, as pás do rotor foram construídas a partir de impressão 3D, utilizando PLA (Ácido Polilático). De forma simplificada, considerando-se os esforços inerciais do rotor e as forças atuantes nas pás, os seus elementos estruturais (eixo, hastes de ligação pá-eixo e elementos fixadores) foram projetados em alumínio liga 6351-T6. Uma análise computacional estrutural estática 3D foi realizada no software Mechanical APDL®/ANSYS para verificar se a estrutura projetada seria capaz de suportar os esforços a que estaria sujeita. Adicionalmente, foram realizadas análises modais no mesmo software para verificar se as frequências naturais da estrutura estariam distantes da frequência de operação do rotor.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2206749 - JOAO ALVES DE LIMA
Interno - 337396 - JOSE MAURICIO ALVES DE MATOS GURGEL
Externo à Instituição - VICTOR WAGNER FREIRE DE AZEVEDO