Análise da camada limite a partir de experimento em túnel de vento utilizando placa plana de camada limite para estimativa de potencial eólico

• Autores: Cássia Silva de Azevedo Maia, Marlipe Garcia Fagundes Neto, Felipe Pamplona Mariano
• Localización: Cuadernos de Educación y Desarrollo, ISSN-e 1989-4155, Vol. 16, Nº. 1, 2024, págs. 2566-2585
• Idioma: portugués
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  • English

    The first stage in the use of wind energy is to know the wind potential of the location where a turbine or even a wind farm is to be installed, that is, the potential for generating electricity from the kinetic energy of the winds has to be forecast. Furthermore, knowledge of the local wind regime is also a fundamental parameter for determining what are the necessary characteristics of the wind turbines that must be installed in that space. A bibliographic review of experimental techniques of boundary layer generation in wind tunnels is presented in this article. In addition, this work refers to the experimental study in wind tunnels made available by FURNAS Centrais Eléctricas S.A. of the variation of the boundary layer from a device known as a flat boundary layer plate, which contains pressure probes installed and a flap mechanism installed on the leakage edge. From these experiments, the objetive is to develop a model for controlling the height of the limiting layer for the estimation of wind potential. Different combinations of angles (-10°, +10°, 0°, -20°, +20°) and speeds (6, 13, 20, 26 and 33 m.s-1) were made. The results obtained show that, by modifying the angle of the positioning of the flap, the limiting layer generated over the plate undergoes a significant alteration. By analyzing the angle separately from each velocity, the boundary layer generated is significantly different for all velocities studied.

  • português

    A primeira etapa para o uso da energia eólica é conhecer o potencial eólico do local onde se pretende instalar uma turbina ou mesmo um parque eólico, isto é, deve-se prever o potencial de geração de energia elétrica a partir da energia cinética dos ventos. Além disso, o conhecimento do regime de ventos local também é um parâmetro fundamental para determinar quais são as características necessárias das turbinas eólicas que devem ser instaladas naquele espaço. No presente artigo é apresentada uma revisão bibliográfica a respeito de técnicas experimentais de geração de camada limite em túneis de vento. Além disso, este trabalho refere-se ao estudo experimental em túnel de vento disponibilizado por FURNAS Centrais Elétricas S.A. da variação da camada limite a partir de um aparato conhecido como placa plana de camada limite, que contém sondas de pressão instaladas e um mecanismo de flape instalado no bordo de fuga. A partir desses experimentos, objetiva-se desenvolver um modelo de controle da altura da camada limite para estimativa de potencial eólico. Foram feitas diferentes combinações de ângulos (-10°, +10°, 0°, -20°, +20°) e velocidades (6, 13, 20, 26 e 33 m.s-1). Os resultados obtidos mostram que, ao modificar o ângulo do posicionamento do flape, a camada limite gerada sobre a placa sofre alteração significativa. Ao analisar o ângulo separadamente de cada velocidade, a camada limite gerada é significativamente diferente para todas as velocidades estudadas.