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Title in Portuguese: Influência da angulação da haste em medições de anemômetros de copo.
Title: Influence of stem angulation on cup anemometer measurements.
Author: Berni, Ana Luisa Sousa
Advisor(s): Wehmann , Claus Franz
Keywords: Medições anemométricas
Anemômetro de copo
Resposta angular
Issue Date: 2018
Citation: BERNI, Ana Luisa Sousa. Influência da angulação da haste em medições de anemômetros de copo. 2018. 55 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Energias Renováveis) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: Com o avanço tecnológico, a preocupação ambiental e a necessidade de diversificação das matrizes energéticas dos países, viu-se a oportunidade de aproveitar o potencial eólico para a geração de energia. Diante disto, foi indispensável a regularização das campanhas de medições anemométricas, bem como a exigência da utilização de equipamentos confiáveis para obter-se fielmente o comportamento eólico de um local. No Brasil, portanto, a Empresa de Pesquisa Energética, regularizadora dos processos de geração e transmissão de energia eólica, criou requisitos a serem seguidos, de acordo com estudos de instituições mundialmente renomadas, a fim de dar suporte à expansão do mercado eólico. Alguns desses estudos trouxeram à tona a importância do procedimento de calibração dos anemômetros, instrumento responsável pela medição da velocidade do vento, utilizados nas campanhas de medição, assim como a garantia de perfeita verticalização destes sensores no momento de suas instalações em mastros anemométricos, pois qualquer alteração nos dados pode gerar erros nos cálculos de geração eólica. Neste trabalho foi feito o estudo da influência da angulação da haste na resposta do anemômetro de copo de modelo NRG #40C e comparado com as respostas adquiridas por outros autores, que utilizaram outros modelos deste sensor. Foi utilizado o túnel de vento do Laboratório de Aerodinâmica e Mecânica dos Fluídos (LAERO) e aplicadas velocidades de 5, 8 e 11 m/s com ângulos de ±50º, em intervalos de 10º em 10º. Dessa forma, obteve-se que, ao passo que era modificado o ângulo de inclinação no qual o anemômetro estava recebendo o vento, mudou-se, também, as leituras do sensor com relação a velocidade de referência do túnel de vento. Além disso, para os diferentes modelos de anemômetro comparados, foi visto que há uma resposta de medição específica, não se criando, portanto, um padrão nas respostas. Após a comparação entre os gráficos de outros autores, foi consolidada a importância do parâmetro de verticalidade do sensor na condução de campanhas anemométricas, de modo a não gerar erros nas medições que superestimem ou subestimem o cálculo da potência de geração eólica e, assim, evite sérios prejuízos aos investidores.
Abstract: With the technological advance, the environmental concern and the necessity for diversification of the energy matrices of the countries, the opportunity was seen to take advantage of the wind potential for the generation of energy. In view of this, it was indispensable to regularize anemometric measurements campaigns, as well as the requirement of using reliable equipment to faithfully obtain the local wind behavior. In Brazil, therefore, Empresa de Pesquisa Energética, which regulates wind power generation and transmission processes, has created requirements to be followed, according to studies from world-renowned institutions, in order to support the expansion of the wind energy market. Some of these studies have raised the importance of the calibration procedure of anemometers, an instrument responsible for wind velocity measurement, used in the measurement campaigns, as well as the guarantee of perfect vertical integration of these sensors at the moment of their installation in anemometric masts, since any change generate errors in wind power calculations. In this work, the influence of stem tilt on the NRG # 40C cup anemometer response was compared and the responses obtained by other authors using other models of this sensor were studied. The wind tunnel of the Laboratory of Aerodynamics and Fluid Mechanics (LAERO) was used and the velocities of 5, 8 and 11 m / s with ± 50º angles were applied in intervals of 10º. In this way, it was obtained that, while the angle of inclination in which the anemometer was receiving the wind was modified, also the readings of the sensor with respect to the reference speed of the wind tunnel. In addition, for the different anemometer models compared, it was seen that there is a specific measurement response, thus not creating a standard response. After comparing the graphs of other authors, the importance of the sensor verticality parameter in the conduction of anemometric campaigns was consolidated, so as not to generate errors in the measurements that overestimate or underestimate the calculation of wind power generation and, thus, avoid serious losses to investors.
Abstract in Spanish: Con el avance tecnológico, la preocupación ambiental y la necesidad de diversificar las matrices energéticas de los países, se vio la oportunidad de aprovechar el potencial eólico para la generación de energía. En vista de esto, la regularización de las campañas de medición anemométrica era indispensable, así como el requisito de utilizar equipos confiables para obtener fielmente el comportamiento del viento en un sitio. Por lo tanto, en Brasil, la Compañía de Investigación de Energía, que regula los procesos de generación y transmisión de energía eólica, ha creado requisitos a seguir, según estudios de instituciones de renombre mundial, para apoyar la expansión del mercado eólico. Algunos de estos estudios han resaltado la importancia del procedimiento de calibración del anemómetro, el instrumento responsable de la medición de la velocidad del viento, utilizado en las campañas de medición, así como la garantía de una verticalización perfecta de estos sensores al momento de su instalación en mástiles anemométricos, ya que Cambiar los datos puede provocar errores en los cálculos de generación eólica. En este trabajo estudiamos la influencia de la angulación del tallo en la respuesta del modelo de anemómetro de copa NRG # 40C y lo comparamos con las respuestas adquiridas por otros autores, que utilizaron otros modelos de este sensor. Se utilizó el túnel de viento del Laboratorio de Aerodinámica y Mecánica de Fluidos (LAERO) y se aplicaron velocidades de 5, 8 y 11 m / s con ángulos de ± 50º, a intervalos de 10º a 10º. Por lo tanto, a medida que cambiaba el ángulo de inclinación al que el anemómetro recibía el viento, las lecturas del sensor con respecto a la velocidad de referencia del túnel de viento también cambiaron. Además, para los diferentes modelos de anemómetro comparados, se observó que existe una respuesta de medición específica, por lo que no se crea un patrón en las respuestas. Después de comparar los gráficos de otros autores, se consolidó la importancia del parámetro de verticalidad del sensor en la conducción de campañas anemométricas, para no generar errores en las mediciones que sobreestiman o subestiman el cálculo de la energía eólica y evitan así Daños graves a los inversores.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/45654
metadata.dc.type: TCC
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