SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO ESCOAMENTO DE AR EM DIFUSORES PARA APLICAÇÃO NA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA
Atualmente, a eletricidade em todo o mundo é obtida de fontes não renováveis. No entanto, fontes limpas e renováveis têm se mostrado mais atraentes para a geração de energia, porque representam uma solução potencial para o problema do aquecimento global. Portanto, há um aumento constante de usos de fontes alternativas de geração de energia, como o vento. No Brasil, a geração eólica ocorre principalmente com o uso de turbinas de grande porte, em regiões onde a velocidade média é superior a 7 m/s, sendo a geração eólica por meio de microgeradores ainda incipiente. Técnicas para a geração de energia eólica em escala micro (principalmente em locais de baixas velocidades de vento) precisam ser aprimoradas de modo a se obter uma maior eficiência de conversão e favorecer a viabilidade deste aproveitamento. Este estudo foi desenvolvido para avaliar o comportamento do escoamento do ar em difusor para aplicação na geração de energia eólica. Os modelos D2, D8, D16 e D13 foram os que promoveram maior aumento de velocidade do vento dentro do bocal, porém com desvantagem em relação ao modelo D18 devido a possuírem maior relação de comprimento L/D o que na prática pode contribuir para um maior custo de aplicação destes modelos. O modelo D16 se destacou por apresentar uma razão de potência de 8,86, e uma relação entre a velocidade máxima e a velocidade de corrente livre igual a 2,07. Para futuros estudos, pretende-se ainda trabalhar com melhoramento das geometrias, suavizando as curvas do bocal criando-se um bordo de ataque que permita o alinhamento do escoamento para minimizar os efeitos de separação do fluido, encurtando-se também o comprimento do bocal utilizando espécies de flanges na saída do dispositivo para melhorar aproveitamento de área de seção de escoamento e evitar a recirculação do ar para dentro do bocal.
SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO ESCOAMENTO DE AR EM DIFUSORES PARA APLICAÇÃO NA GERAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA
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DOI: 10.22533/at.ed.96621060113
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Palavras-chave: Difusores aumentados, Dinâmica dos Fluidos Computacional, Potência Eólica
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Keywords: Diffuser augmented, Computational Fluid Dynamic, Wind Power
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Abstract:
Currently, electricity worldwide is obtained from non-renewable sources. However, clean and renewable sources have been shown to be more attractive for power generation, because they represent a potential solution to the problem of global warming. Therefore, there is a constant increase in the use of alternative sources of energy generation, such as the wind. In Brazil, wind generation occurs mainly with the use of large turbines, in regions where the average speed is above 7 m/s, with wind generation through micro-generators still incipient. Techniques for generating wind energy on a micro scale (mainly in places with low wind speeds) need to be improved in order to obtain greater conversion efficiency and favor the viability of this use. This study was developed to evaluate the behavior of air flow in a diffuser for application in the generation of wind energy. The models D2, D8, D16 and D13 were the ones that promoted a greater increase in wind speed inside the nozzle, however with disadvantage in relation to the model D18 due to their greater L/D length ratio, which in practice can contribute to a greater cost of applying these models. The D16 model stood out for having a power ratio of 8.86, and a ratio between maximum speed and free current speed equal to 2.07. For future studies, it is also intended to work with the improvement of geometries, smoothing the nozzle curves creating a leading edge that allows the flow alignment to minimize the effects of fluid separation, also shortening the nozzle length using types of flanges at the outlet of the device to improve the use of the flow section area and avoid the recirculation of air into the nozzle.
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Número de páginas: 15
- Rodrigo Sabino Pereira
- Francisco Carlos Lima de Souza
- Keteri Poliane Moraes de Oliveira
- Edson Godoy
- Silmara Bispo dos Santos
