Modelo aeroelástico de rotor para gerador eólico

Resumo

Turbinas eólicas representam uma tecnologia para geração de energia elétrica que vem sendo aplicado amplamente no planeta. Sua evolução leva ao desenvolvimento de rotores com pás de grande alongamento, podendo chegar a envergaduras de além de 100 metros. Como consequência, tais pás apresentam grande flexibilidade e tornam-se sujeitas a problemas aeroelásticos diversos. Desta forma, o estudo do comportamento aeroelástico de rotores eólicos é fundamental para evitar situações adversas quando em operação. O presente projeto de pesquisa propõe o desenvolvimento de um modelo computacional para análise dos fenômenos aeroelásticos em rotores de geradores eólicos. Para isso será utilizado o método da malha de vórtices não-estacionário como modelo aerodinâmico acoplado a um modelo dinâmico-estrutural baseado no método dos elementos finitos para uma viga em rotação, garantindo que os efeitos giroscópicos da estrutura serão contabilizados. O acoplamento dos modelos utilizará a técnica de interpolação de splines de superfície, em coordenadas modais originárias da estrutura. A análise dos resultados será feita a partir das respostas aeroelásticas simuladas para diversas condições operacionais.