Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Santos, Daniel Borges dos
Orientador(a): Souza, Jeferson Avila, Marques, Crístofer Hood
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Turbina Savonius
Dinâmica dos Fluidos Computacional
Razão de Afastamento
Arbitrary Mesh Interface
Savonius Turbine
Computational Fluid Dynamics
OpenFOAM
Spacing Ratio
Link de acesso: https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12969
Resumo: Dissertação (Mestrado)
id FURG_712cc749c787fa310c4bb1cd9285a222
oai_identifier_str oai:repositorio.furg.br:123456789/12969
network_acronym_str FURG
network_name_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
repository_id_str
spelling Santos, Daniel Borges dosSouza, Jeferson AvilaMarques, Crístofer Hood2025-05-29T18:52:57Z2025-05-29T18:52:57Z2020SANTOS, Daniel Borges dos. Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM. 2020. 75f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2020.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12969Dissertação (Mestrado)A busca por formas de extrair energia de fontes renováveis está entre as maiores preocupações das pesquisas sobre energia nos dias atuais. Uma fonte renovável, como a energia eólica, em um cenário complexo, como áreas urbanas, é uma oportunidade promissora para a aplicação de pequenas turbinas eólicas Savonius. No presente trabalho, foram apresentados os estudos sobre rotores do tipo Savonius bem como do software escolhido para realizá-lo, o OpenFOAM. Com o objetivo de estudar a influência da razão de sobreposição e da razão de afastamento das pás do rotor nos coeficientes aerodinâmicos, é utilizado o método de volumes finitos, com o algoritmo Arbitrary Mesh Interface do software OpenFOAM, para realizar um estudo com malha deslizante no rotor. Para isso, primeiramente foi feita uma verificação do domínio computacional com o rotor estático, onde foram avaliados os coeficientes de torque estático, arrasto e sustentação, bem como uma análise dos padrões de escoamento e da turbulência no entorno do rotor. Depois, foi validado e verificado o estudo do rotor com malha deslizante utilizando o algoritmo AMI, replicando alguns valores para rotações do rotor, escolhidos conforme os dados presentes na literatura e comparando os coeficientes de torque para diferentes razões de velocidade de ponta. Tendo apresentado as menores diferenças entre os coeficientes simulados e os coeficientes dos trabalhos da literatura, se optou por utilizar a razão de velocidade de ponta de 0,81 para as análises das razões de sobreposição e afastamento. Por fim, foram analisadas 11 razões de afastamento, variando de -0,25 a 0,25 para duas razões de sobreposição, 0,15 e 0,20, e concluiu-se que uma combinação de razão de sobreposição de 0,15 junto com uma razão de afastamento entre -0,25 e -0,20 é um intervalo de combinações eficientes para este rotor.The pursuit for different ways to extract energy from renewable sources is among the biggest concerns of energy research nowadays. A renewable source, such as wind energy, in a complex scenario, such as urban areas, is a promising opportunity for the application of small wind turbines Savonius. In the present work, it was presented studies on Savonius rotors as well as on the software, OpenFOAM. In order to study the influence of the overlap ratio and the spacing ratio on the rotor blades aerodynamic coefficients, the finite volume method is used, with the OpenFOAM software Arbitrary Mesh Interface algorithm, to perform a study with sliding mesh on the rotor. For this, firstly, a verification of the computational domain with the static rotor was made, where the coefficients of static torque, drag and lift were evaluated, as well as an analysis of the flow patterns and turbulence around the rotor. Then, the study of the rotor with sliding mesh was validated and verified utilizing the AMI algorithm, repeating some rotor rotation values, selected accordingly the data present in the literature and comparing the torque coefficients for different rotor tip speed ratios. Having presented the smallest difference between the simulated coefficients and the coefficients presented in the literature work, it was decided to use a tip speed ratio of 0.81 for the analysis of the overlap and spacing ratio. Finally, 11 spacing ratio positions were analyzed, ranging from -0.25 to 0.25 for two overlapping ratios, of 0.15 and 0.20, and it was concluded that a combination of 0.15 overlap ratio together with a spacing ratio between -0.25 and -0.20 is an efficient combination interval for this rotor.porTurbina SavoniusDinâmica dos Fluidos ComputacionalRazão de AfastamentoArbitrary Mesh InterfaceSavonius TurbineComputational Fluid DynamicsOpenFOAMSpacing RatioAnálise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAMinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURGORIGINALdaniel.pdfdaniel.pdfDissertação (Mestrado)application/pdf2817354https://repositorio.furg.br/bitstreams/2857d62c-61cb-4f3f-812d-80ac3d6f2c79/downloade359f70ae03fc2213caaa0a468d2e268MD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.furg.br/bitstreams/fb8e7a45-e787-46cd-9293-322828513f87/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52falseAnonymousREADTEXTdaniel.pdf.txtdaniel.pdf.txtExtracted texttext/plain104220https://repositorio.furg.br/bitstreams/5f4b57d6-3ad4-4ad6-84d2-79adc16495a2/download8fc9a35888e2676c18ac26b4fe5b2ef6MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILdaniel.pdf.jpgdaniel.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2785https://repositorio.furg.br/bitstreams/38a3e16d-a324-473e-abee-e5553e96544b/download19e99c789b70200c9193167479ea8129MD54falseAnonymousREAD123456789/129692025-12-10 02:19:18.634open.accessoai:repositorio.furg.br:123456789/12969https://repositorio.furg.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestrepositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.bropendoar:2025-12-10T05:19:18Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)falseTk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM
title Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM
spellingShingle Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM
Santos, Daniel Borges dos
Turbina Savonius
Dinâmica dos Fluidos Computacional
Razão de Afastamento
Arbitrary Mesh Interface
Savonius Turbine
Computational Fluid Dynamics
OpenFOAM
Spacing Ratio
title_short Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM
title_full Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM
title_fullStr Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM
title_full_unstemmed Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM
title_sort Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM
author Santos, Daniel Borges dos
author_facet Santos, Daniel Borges dos
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Daniel Borges dos
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Souza, Jeferson Avila
Marques, Crístofer Hood
contributor_str_mv Souza, Jeferson Avila
Marques, Crístofer Hood
dc.subject.por.fl_str_mv Turbina Savonius
Dinâmica dos Fluidos Computacional
Razão de Afastamento
Arbitrary Mesh Interface
Savonius Turbine
Computational Fluid Dynamics
OpenFOAM
Spacing Ratio
topic Turbina Savonius
Dinâmica dos Fluidos Computacional
Razão de Afastamento
Arbitrary Mesh Interface
Savonius Turbine
Computational Fluid Dynamics
OpenFOAM
Spacing Ratio
description Dissertação (Mestrado)
publishDate 2020
dc.date.issued.fl_str_mv 2020
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-05-29T18:52:57Z
dc.date.available.fl_str_mv 2025-05-29T18:52:57Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SANTOS, Daniel Borges dos. Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM. 2020. 75f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2020.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12969
identifier_str_mv SANTOS, Daniel Borges dos. Análise numérica das razões de sobreposição e afastamento sobre os coeficientes aerodinâmicos do rotor Savonius utilizando o software OpenFOAM. 2020. 75f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2020.
url https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12969
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron:FURG
instname_str Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron_str FURG
institution FURG
reponame_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
collection Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.furg.br/bitstreams/2857d62c-61cb-4f3f-812d-80ac3d6f2c79/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/fb8e7a45-e787-46cd-9293-322828513f87/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/5f4b57d6-3ad4-4ad6-84d2-79adc16495a2/download
https://repositorio.furg.br/bitstreams/38a3e16d-a324-473e-abee-e5553e96544b/download
bitstream.checksum.fl_str_mv e359f70ae03fc2213caaa0a468d2e268
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
8fc9a35888e2676c18ac26b4fe5b2ef6
19e99c789b70200c9193167479ea8129
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@furg.br||sib.bdtd@furg.br
_version_ 1856849737534144512

Registros relacionados