Modelagem e análise dinâmica estrutural de uma turbina eólica

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorBernadá, Gabriel Mario Guerra-
Autor(es): dc.contributorPessolani, Raul Bernardo Vidal-
Autor(es): dc.contributorFreitas, Rodolfo da Silva Machado de-
Autor(es): dc.creatorNunes, Daniel Ramos de Souza-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:10:32Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:10:32Z-
Data de envio: dc.date.issued2021-05-11-
Data de envio: dc.date.issued2021-05-11-
Data de envio: dc.date.issued2020-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/21981-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/765122-
Descrição: dc.descriptionDevido ao futuro esgotamento das reservas de petróleo e à procura pela diminuição da emissão de gases que intensificam o efeito estufa, a busca por fontes de energia renováveis e limpas é cada vez maior. Uma dessas fontes é a energia eólica, que utiliza turbinas eólicas para transformar a energia cinética do vento em energia mecânica por meio do movimento de rotação de pás e, através de um gerador, produzir energia elétrica. O aumento da participação da energia eólica na matriz energética do planeta leva a necessidade cada vez maior da realização de análises mais aprimoradas das turbinas eólicas tanto na etapa de desenho quanto na operação. Neste sentido, a modelagem numérica é uma das ferramentas amplamente utilizadas em virtude da sua versatilidade para analisar diversos cenários. Por exemplo, modelar o comportamento estrutural em diversas situações de carregamento visando determinar possíveis falhas desses equipamentos. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo apresentar uma metodologia de análise dinâmica estrutural de um aerogerador através do Método dos Elementos Finitos (MEF) utilizando o software COMSOL Multiphysics. Séries temporais da velocidade de vento foram geradas para aproximar os carregamentos externos sobre a estrutura via equação de Morison de forma a reduzir o custo computacional em relação as análises mais detalhadas de mecânica de fluidos computacional (CFD). Assim, com as condições de contorno definidas, avaliou-se o comportamento de um aerogerador através das quantidades de interesse como as tensões equivalentes de Von Misses e os deslocamentos das pás da turbina em relação ao plano de giro para diferentes condições de carregamento. Uma breve descrição dos principais conceitos da energia eólica, do cenário atual no Brasil e no mundo assim como as perspectivas é realizada no começo para contextualização do trabalho-
Descrição: dc.descriptionDue to the future depletion of oil reserves and the search for a reduction in the emission of gases that intensify the greenhouse effect, the search for renewable and clean energy sources is increasing. One of these sources is wind energy, which uses wind turbines to transform the kinetic energy of the wind into mechanical energy through the rotation of blades and, through a generator, produces electrical energy. The increase in the share of wind energy in the planet's energy matrix leads to an increasing need for more improved analyzes of wind turbines both in the design and in the operation stage. In this regard, numerical modeling is one of the tools widely used due to its versatility to analyze different scenarios. For example, modeling the structural behavior in different loading situations in order to determine possible failures of this equipment. In this regard, the present work aims to present a methodology for structural dynamic analysis of a wind turbine through the Finite Element Method (FEM) using the COMSOL Multiphysics software. Time series of wind speed were generated to approximate the external loads on the structure via the Morison equation in order to reduce the computational cost in relation to the more detailed analyzes of Computational Fluid Dynamics (CFD). Thus, with the defined boundary conditions, the behavior of an aerogenerator was evaluated through quantities of interest such as the equivalent Von Misses stress and the displacements of the turbine blades in relation to the rotation plane for different loading conditions. A brief description of the main concepts of wind energy, the current scenario in Brazil and in the world as well as the perspectives is made at the beginning to contextualize the work-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectEnergia eólica-
Palavras-chave: dc.subjectTurbina eólica-
Palavras-chave: dc.subjectAnálise estrutural-
Palavras-chave: dc.subjectMétodo dos elementos finitos-
Palavras-chave: dc.subjectEnergia eólica-
Palavras-chave: dc.subjectTurbina eólica-
Palavras-chave: dc.subjectAnálise estrutural (Engenharia)-
Palavras-chave: dc.subjectModelagem computacional-
Palavras-chave: dc.subjectWind energy-
Palavras-chave: dc.subjectWind turbine-
Palavras-chave: dc.subjectStructural analysis-
Palavras-chave: dc.subjectFinite elements method-
Título: dc.titleModelagem e análise dinâmica estrutural de uma turbina eólica-
Tipo de arquivo: dc.typeTrabalho de conclusão de curso-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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