Análise do escoamento sobre um aerofólio de turbina eólica com previsão de transição laminar-turbulento

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dc.contributor.advisorSouza, Daniel Sampaio [UNESP]
dc.contributor.authorAlves, Matheus Costa Serafim
dc.date.accessioned2024-04-05T14:39:48Z
dc.date.available2024-04-05T14:39:48Z
dc.date.issued2024-03-28
dc.description.abstractO presente trabalho de conclusão de curso traz uma investigação sobre a transição do escoamento no aerofólio S809, comumente utilizado em turbinas eólicas, utilizando simulações de fluidodinâmica computacional (CFD, do inglês Computational Fluid Dynamics) para diferentes ângulos de ataque utilizando uma abordagem por média de Reynolds das equações de Navier-Stokes (RANS, do inglês Reynolds-Averaged Navier-Stokes). Para capturar a transição foi utilizado o modelo de turbulência kωSSTLM proposto por Langtry e Menter, que adiciona duas equações a serem resolvidas pelo sistema, da energia cinética turbulenta e da taxa específica de dissipação. Por meio das simulações, foi possível observar a transição do escoamento e sua influencia nos campos de pressão, velocidade e energia cinética turbulenta. Todavia, os resultados mostraram que a causa raiz da transição é uma separação laminar que ocorre no gradiente de pressão desfavorável. O baixo número de Reynolds escolhido para as simulações pode ser um dos responsáveis pela separação da camada limite, entretanto, esse comportamento não é o esperado para ângulos de ataque pequenos. Além disso, por conta do baixo número de Reynolds, não foi possível encontrar dados experimentais que comprovassem a existência da bolha de separação e sua influencia na turbulência do escoamento. Para comparar os resultados dos coeficientes aerodinâmicos, de pressão e de atrito na parede obtidos nas simulações foi utilizado o software de fonte aberta XFLR5.pt
dc.description.abstractThis final course project presents an investigation into the flow transition on the S809 airfoil, commonly used in wind turbines, utilizing computational fluid dynamics (CFD) simulations for different angles of attack employing a Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) approach. To capture the transition, the kωSSTLM turbulence model proposed by Langtry and Menter was employed, introducing two additional equations for turbulent kinetic energy and specific rate of dissipation to be solved by the system. Through the simulations, it was possible to observe the flow transition and its influence on pressure, velocity, and turbulent kinetic energy fields. However, the results indicated that the root cause of the transition is laminar separation occurring in the unfavorable pressure gradient. The low Reynolds number chosen for the simulations may contribute to the appearance of the separation bubble; however, this behavior is not expected for small angles of attack. Additionally, due to the low Reynolds number, experimental data validating the existence of the separation bubble and its influence on flow turbulence could not be found. The open-source software XFLR5 was used to compare the results.en
dc.identifier.citationALVES, M. C. S. Análise do escoamento sobre um aerofólio de turbina eólica com previsão de transição laminar-turbulento. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Aeronáutica) — Faculdade de Engenharia, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", São João da Boa Vista, 2024.pt
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11449/254996
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.rights.accessRightsAcesso abertopt
dc.subjectEnergia eólicapt
dc.subjectFluidodinâmica computacionalpt
dc.subjectTransição (Fluidos)pt
dc.titleAnálise do escoamento sobre um aerofólio de turbina eólica com previsão de transição laminar-turbulentopt
dc.title.alternativeFlow analysis over a wind turbine airfoil with transition prediction laminar-turbulenten
dc.typeTrabalho de conclusão de curso
unesp.campusUniversidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Engenharia, São João da Boa Vistapt
unesp.examinationboard.typeBanca públicapt
unesp.undergraduateSão João da Boa Vista - FESJBV - Engenharia Aeronáuticapt

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