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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/45657| Tipo: | TCC |
| Título: | Fabricação de protótipo de desempenho de turbinas HAWT. |
| Título em inglês: | HAWT turbine performance prototype manufacturing. |
| Autor(es): | Nascimento, Yan Nunes |
| Orientador: | Wehmann, Claus Franz |
| Palavras-chave: | Aerogeradores de pequeno porte;Aerogeradores;Pequeno porte;Construção de pás;Madeira balsa |
| Data do documento: | 2018 |
| Citação: | NASCIMENTO, Yan Nunes. Fabricação de protótipo de desempenho de turbinas HAWT. 2018. 55 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Energias Renováveis) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. |
| Resumo: | A construção de pás de aerogeradores para testes em laboratório exige certo cuidado durante sua fabricação. Todas as partes devem possuir determinados padrões especificados de tamanho, torção, e rugosidade para que se tenha um estudo mais próximo da realidade. O Laboratório de Aerodinâmica e Mecânica dos Fluidos Computacional (LAERO) da Universidade Federal do Ceará utiliza constantemente protótipos de pás para estes testes. Neste trabalho é apresentado uma forma de confecção de pás baseada em madeira balsa e vinil para posterior comparação com outro método utilizado como a produção através de molde e resina. Foram, inicialmente, dimensionados e desenhados os perfis das pás nos softwares SDPA e Solidworks; fabricadas em madeiras balsas; montado esqueleto; e, por fim, tudo foi coberto com madeira de menor espessura e finalizado com vinil. Posteriormente, foi feito teste de geração de potência mecânica através do uso de um transdutor de torque e rotação e de um anemômetro. Os resultados relacionados à construção foram positivos se analisados ao modelo de comparação por moldes pelo fato de o peso das pás ser menor e pela maior resistência conferida à estrutura por meio da longarina. No que tange aos dados, estes foram condizentes em relação à potência versus velocidade do vento, visto que esta variou entre 3 e 7 m/s enquanto a potência de saída se manteve entre 0,2 e 1,2 W. Quanto aos dados das adimensionais de coeficiente de potência e velocidade específica, com o primeiro variando de 0,005 até 0,055 e o outro variando de 0,1 até 0,7, o arranjo dos sensores de rotação, torque e velocidade do vento, além do local de teste que foi em dentro do próprio LAERO não eram adequados para que se chegasse ao valor máximo de lambda previsto pelo projeto da pá, λp. |
| Abstract: | The construction of wind turbine blades for laboratory testing requires some care during manufacturing. All parts must have certain specified patterns of size, twisting, and roughness to have a study closer to reality. The Laboratory of Aerodynamics and Computational Fluid Mechanics (LAERO) of the Federal University of Ceará constantly uses blade prototypes for these tests. This work presents a way of making blades based on balsa wood and vinyl for later comparison with another method used as production through mold and resin. The profiles of the blades were initially designed and designed in the software SDPA and Solidworks; made from wooden rafts; mounted skeleton; and finally, everything was covered with thinner wood and finished with vinyl. Subsequently, a mechanical power generation test was performed using a torque and rotation transducer and an anemometer. The results related to the construction were positive if analyzed for the model of comparison by molds because the weight of the blades is smaller and the greater resistance imparted to the structure by means of the spar. Regarding the data, these were consistent with the power versus wind speed, since this varied between 3 and 7 m/s while the output power remained between 0.2 and 1.2 W. As for the dimensionless data of power coefficient and specific velocity, with the first varying from 0.005 to 0.055 and the other ranging from 0.1 to 0.7, the arrangement of the rotation, torque and wind velocity sensors in addition to the location of the test that was inside the LAERO itself were not adequate to arrive at the maximum value of lambda predicted by the blade design, λp. |
| Resumen: | La construcción de palas de turbina eólica para pruebas de laboratorio requiere un poco de cuidado durante su fabricación. Todas las partes deben tener ciertos estándares de tamaño, torsión y rugosidad especificados para un estudio más detallado. El Laboratorio de Aerodinámica y Mecánica de Fluidos Computacional (LAERO) de la Universidad Federal de Ceará utiliza constantemente prototipos de paleta para estas pruebas. En este trabajo, se presenta una forma de fabricación de cuchillas a base de balsa y vinilo para su posterior comparación con otro método utilizado como producción de moldes y resinas. Inicialmente, los perfiles de cuchilla se diseñaron y diseñaron en software SDPA y Solidworks; hecho de maderas de balsa; esqueleto montado; y finalmente todo se cubrió con madera más delgada y se terminó con vinilo. Posteriormente, se realizó una prueba de generación de energía mecánica utilizando un transductor de par y rotación y un anemómetro. Los resultados relacionados con la construcción fueron positivos si los analiza el modelo de comparación por moldes porque el peso de las cuchillas es menor y la mayor resistencia conferida a la estructura por el larguero. Con respecto a los datos, estos fueron consistentes con respecto a la potencia versus la velocidad del viento, ya que variaba entre 3 y 7 m / s, mientras que la potencia de salida permanecía entre 0.2 y 1.2 W. dimensiones del coeficiente de potencia y velocidad específica, con la primera de 0.005 a 0.055 y la otra de 0.1 a 0.7, la disposición de los sensores de rotación, par y velocidad del viento, además del sitio de prueba que fue y dentro de LAERO no fueron adecuados para alcanzar el valor lambda máximo predicho por el diseño de la cuchilla, λp. |
| Résumé: | La construction d’aubes d’éoliennes pour les essais en laboratoire nécessite un certain soin lors de sa fabrication. Toutes les pièces doivent respecter certaines normes de taille, de torsion et de rugosité spécifiées pour être étudiées plus en détail. Le laboratoire d'aérodynamique et de mécanique des fluides numérique (LAERO) de l'université fédérale de Ceará utilise en permanence des prototypes de pales pour ces essais. Dans ce travail, une forme de fabrication de pales à base de balsa et de vinyle est présentée pour une comparaison ultérieure avec une autre méthode utilisée pour la production de moules et de résines. Au départ, les profils de lames étaient conçus et conçus dans les logiciels SDPA et Solidworks; en bois de balsa; squelette monté; et finalement tout était recouvert de bois plus mince et fini avec du vinyle. Par la suite, un test de génération de puissance mécanique a été réalisé à l'aide d'un transducteur de couple et de rotation et d'un anémomètre. Les résultats liés à la construction étaient positifs s'ils étaient analysés selon le modèle de comparaison par moules car le poids des aubes est plus petit et la résistance plus grande conférée à la structure par le longeron. En ce qui concerne les données, elles étaient cohérentes en ce qui concerne la vitesse de la puissance par rapport au vent, dans la mesure où elle variait entre 3 et 7 m / s, tandis que la puissance de sortie restait entre 0,2 et 1,2 W. dimensions du coefficient de puissance et de la vitesse spécifique, les premières allant de 0,005 à 0,055 et les autres allant de 0,1 à 0,7, la disposition des capteurs de rotation, de couple et de vitesse du vent, en plus du site de test et dans LAERO ne permettaient pas d’atteindre la valeur lambda maximale prédite par la conception de la pale, λp. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/45657 |
| Aparece nas coleções: | ENGENHARIA DE ENERGIAS RENOVÁVEIS - Monografias |
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