Artigo eletricidade

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PIBIC-UFU, CNPq & FAPEMIG Universidade Federal de Uberlândia Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação DIRETORIA DE PESQUISA

ANALISE AERODINÂMICA DE PÁS DE UM GERADOR EÓLICO
Rafael Romão da Silva Melo1
Universidade Federal de Uberlândia, Campus Santa Mônica, Bloco 5P, Av. João Naves de Ávila, 2121, Santa Mônica, CEP 38.400-902, Uberlândia-MG. faelromelo@gmail.com

Aristeu da Silveira Neto2aristeus@mecanica.ufu.br

Ricardo Hernandez Pereira2
ricardo.pereira@mecanica.ufu.br

Resumo: A população mundial carece de novas fontes de energia, principalmente energia limpa e renovável. Este trabalho mostra uma breve introdução sobre energia eólica e dos tipos de turbinas existentes, as quais são classificadas a partir da posição do eixo de rotação, sendo elas as Turbinas de EixoHorizontal e Turbinas de Eixo Vertical. Posteriormente é feita uma análise sobre o problema, listando as variáveis conhecidas, ou seja, a velocidade do vento, o diâmetro da pá e a velocidade angular do rotor. Então é determinada a velocidade de fluido sobre a pá e o ângulo de ataque da mesma. E ainda são traçados gráficos dos Coeficientes de Arrasto e de Sustentação em função do ângulo de ataque, demodo que na próxima etapa deste trabalho sejam calculadas as forças que atuam sobre o sistema. Palavras-chave: Turbinas eólicas, Energia eólica, análise de pás. 1. INTRODUÇÃO A humanidade enfrenta um grande desafio que é suprir a demanda de energia evitando agressões ao meio ambiente. A energia eólica é parte da solução desse problema, a qual é renovável e não provoca nenhum dano ao meio ambiente,possibilitando a geração da eletricidade limpa. O custo da energia eólica comparado com o custo de outros sistemas convencionais já é muito competitivo, além da vantagem de ser uma eletricidade limpa não produzindo poluentes, como ocorre com uma termelétrica que produz aproximadamente 1 kg de dióxido de carbono para cada kWh produzido. Para extrair tal energia renovável, são utilizadas turbinaseólicas, que são máquinas que transformam a energia cinética dos ventos, ocasionando a rotação das pás em torno do seu eixo, e transformando a energia proveniente da rotação em potência mecânica ou elétrica. As turbinas de pequeno porte têm especial importância no meio rural e em países em desenvolvimento. Sendo estas utilizadas em sistemas de bombeamento de água para abastecimento e irrigação decultivos, como também para o fornecimento de energia elétrica nas propriedades, postos de saúde e escolas. A utilização de turbinas de grande porte emerge com a tecnologia moderna dos anos setenta, após a crise do petróleo, quando incentivos fiscais, principalmente na Califórnia (EUA), permitiram investimentos nestes sistemas, surgindo então grandes concentrações de turbinas denominadas FazendasEólicas. Após a retirada de tais incentivos, a expansão do mercado teve um certo declínio, ressurgindo no final da década de noventa e principalmente neste novo milênio no qual a maior preocupação é a falta de energia devida à grande demanda de energia com o aumento do consumo tanto industrial como residencial.

1- Acadêmico do curso ; 2 – Orientadores.

A principal classificação para estas turbinasé feita segundo a posição do eixo do rotor. As denominadas Turbinas Eólicas de Eixo Horizontal (TEEH) possuem pás que giram num plano perpendicular à direção principal do vento. As Turbinas Eólicas de Eixo Vertical (TEEV) possuem suas pás girando num plano paralelo à direção do vento.

Figura 1: Turbinas Eólicas de Eixo Horizontal As TEEH são as mais difundidas no mercado por produzir energiaem grande escala, e têm como característica principal a necessidade de mecanismo que permita o posicionamento do eixo do rotor em relação à direção do vento, para um melhor aproveitamento global, principalmente onde se tenha muita mudança na direção dos ventos. Esse tipo de turbina usa uma torre para elevar os componentes da turbina a uma altura ideal para a velocidade do vento e ocupam pouco...
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