Predição do ruído aerodinâmico da pá de um típico aerogerador de grande porte

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Sousa, Felipe Martins de
Orientador(a): Silva Júnior, Francisco Ilson da
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:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/37843
Resumo: Studies and research indicate that the Northeast of Brazil is the region of this country more propitious for the generation of wind energy, especially in the states of Ceará and Rio Grande do Norte. In addition to the wind potential, the emitted noise is an important factor in determining the location of wind turbine installation, which makes it difficult to accept its installation due to the annoyance and health problems caused by the noise emission. In this way the noise estimation is one of the most relevant aspects in the installation of a wind turbine. The present work has as main objective the prediction of the aerodynamic noise of the blade of a typical large aerogenerator, based on the acoustic analogy of Ffowcs-Williams and Hawkings (FW-H) with the help of CFD (Computational Fluid Dynamics) commercial ANSYS Fluent. Simulations were performed with the LES turbulence model in two dimensions in different sections along the blade and in three dimensions in the complete blade without rotation. The results obtained in the simulations by the FW-H acoustic analogy show that the noise is higher in the sections closer to the blade tip, because the wind flow is increasing as it approaches this region. The data obtained in the three-dimensional simulations indicate that the noise upstream and downstream of the rotor plane have the highest values compared to those obtained in the rotor plane.
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The present work has as main objective the prediction of the aerodynamic noise of the blade of a typical large aerogenerator, based on the acoustic analogy of Ffowcs-Williams and Hawkings (FW-H) with the help of CFD (Computational Fluid Dynamics) commercial ANSYS Fluent. Simulations were performed with the LES turbulence model in two dimensions in different sections along the blade and in three dimensions in the complete blade without rotation. The results obtained in the simulations by the FW-H acoustic analogy show that the noise is higher in the sections closer to the blade tip, because the wind flow is increasing as it approaches this region. The data obtained in the three-dimensional simulations indicate that the noise upstream and downstream of the rotor plane have the highest values compared to those obtained in the rotor plane.Estudos e pesquisas apontam que o Nordeste do Brasil é a região deste país mais propícia para a geração de energia eólica, com destaque para os estados do Ceará e Rio Grande do Norte. Além do potencial eólico, o ruído emitido é um fator importante na determinação do local de instalação de turbinas eólicas, o que dificulta a aceitação de sua instalação em virtude do incômodo e problemas de saúde causados pela emissão de ruído. Desta forma, a estimativa do ruído é um aspecto relevante na instalação de um aerogerador. O presente trabalho tem como principal objetivo a predição do ruído aerodinâmico da pá de um típico aerogerador de grande porte, baseado na analogia acústica de Ffowcs-Williams e Hawkings (FW-H) com o auxílio do CFD (Computational Fluid Dynamics) comercial ANSYS Fluent. Foram realizadas simulações com o modelo de turbulência LES em duas dimensões em diferentes secções ao longo da pá e em três dimensões na pá completa sem rotação. Os resultados obtidos nas simulações pela analogia acústica FW-H mostram que o ruído é mais elevado nas secções mais próximas da ponta da pá, devido ao escoamento do vento ser cada vez maior à medida que se aproxima desta região. Os dados obtidos nas simulações em três dimensões indicam que o ruído na direção à jusante e a montante do plano do rotor apresentam os valores mais elevados em comparação com os obtidos no plano do rotor.Engenharia mecânicaEnergia eólicaTurbinas eólicas - RuídoWind energyNoisePredição do ruído aerodinâmico da pá de um típico aerogerador de grande portePrediction of the aerodynamic noise of the blade of a typical large wind turbineinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2017_dis_fmsousa.pdf2017_dis_fmsousa.pdfDissertação de Felipe Martins de Sousaapplication/pdf4367889http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/37843/3/2017_dis_fmsousa.pdfdda603814042677437bca54b6ba8372fMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/37843/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54riufc/378432020-08-25 13:21:43.545oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2020-08-25T16:21:43Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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