Estudo experimental do ângulo de abertura de difusores cônicos em um microgerador eólico
This work aims to evaluate the influence of the opening angle of conical diffusers in a wind micro generator using low cost materials. The diffuser, or power intensifier, acts in the formation of low-pressure zones in the outlet section, promoting an effect of ―suction‖ of the air stream, increas...
| Autor principal: | SILVA, Thales Cunha e |
|---|---|
| Grau: | Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
2019
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/2650 |
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oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-26502020-01-06T12:39:15Z Estudo experimental do ângulo de abertura de difusores cônicos em um microgerador eólico SILVA, Thales Cunha e BARBOSA, Disterfano Lima Martins http://lattes.cnpq.br/5619873050662231 Difusores Energia eólica Microgerador Wind energy Diffuser Microgenerator CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS FLUIDOS This work aims to evaluate the influence of the opening angle of conical diffusers in a wind micro generator using low cost materials. The diffuser, or power intensifier, acts in the formation of low-pressure zones in the outlet section, promoting an effect of ―suction‖ of the air stream, increasing the speed that affects the wind turbine rotor, consequently increasing the generation of electric power. In this work, five conical diffusers with inlet diameter and fixed lengths were built, varying their opening angles, in this case, 5º, 10º, 15º, 20º and 25º. The ratio between the length of each diffuser (L/d) and its inlet diameter was 0.5. The wind tunnel used for the tests was built with low cost materials, as well as the wind generator. Electrical voltage readings were taken through the micro generator inside each diffuser. Then, velocity readings were taken through the Pitot tube inside each diffuser. From these values, the factors of speed increase and electric voltages were determined, which were later compared. It was observed that all diffusers promoted speed and voltage increase. It was also observed that for the ratio L/d used, the velocity ratios and the stress ratios increased as the opening angle increased. However, high opening angles, such as 40 °, cause speed reduction, as seen in Barbosa (2013). The results showed the influence of diffuser geometry in increasing the generation of velocities and electric voltages of up to 32%, but in different locations. The results obtained in this work are in good agreement with the works available in the literature, even though conical diffusers where less used in wind applications. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência do ângulo de abertura de difusores cônicos, utilizando materiais de baixo custo, em um microgerador eólico. O difusor, ou intensificador de potência, atua na formação de zonas de baixa pressão na sua seção de saída, promovendo um efeito de ―aspiração‖ da corrente de ar, aumentando a velocidade que incide sobre o rotor da turbina eólica, consequentemente elevando a geração de energia elétrica. Neste trabalho foram construídos 5 difusores cônicos com diâmetros de entrada e comprimentos fixos, variando seus ângulos de abertura, no caso, 5º, 10º, 15º, 20º e 25º. A razão entre o comprimento de cada difusor (L/d) e o seu diâmetro de entrada foi de 0,5. O túnel de vento utilizado para os ensaios foi construído a partir de materiais de baixo custo, assim como o microgerador eólico. Foram realizadas leituras de tensões elétricas, por meio do microgerador, no interior de cada difusor. Em seguida, foram realizadas leituras de velocidade, por meio do tubo de Pitot, no interior de cada difusor. A partir destes valores, foram determinados os fatores de aumento de velocidade e de tensões elétricas, que posteriormente foram comparados. Foi observado que todos os difusores promoveram aumento de velocidade e de tensão elétrica. Observou-se também, que para a relação L/d utilizada, as razões de velocidade e as razões de tensões aumentavam de acordo com o aumento do ângulo de abertura. Entretanto, ângulos de abertura elevados, como 40°, causam redução de velocidade, como visto em Barbosa (2013). Os resultados mostraram a influência da geometria do difusor no aumento da geração de velocidades e de tensões elétricas na ordem de até 32%. Os resultados obtidos neste trabalho apresentam boa concordância com os trabalhos disponíveis na literatura, mesmo que difusores cônicos sejam pouco utilizados em aplicações eólicas. 2019-12-20T17:07:09Z 2019-12-20T17:07:09Z 2019-12-13 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação SILVA, Thales Cunha. Estudo experimental do ângulo de abertura de difusores cônicos em um microgerador eólico. Orientador: Disterfano Lima Martins Barbosa. 2019. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência e Tecnologia) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2019. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/2650. Acesso em:. https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/2650 por Acesso Aberto 1 CD-ROM |
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Biblioteca Digital de Monografias - UFPA |
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This work aims to evaluate the influence of the opening angle of conical diffusers in a wind
micro generator using low cost materials. The diffuser, or power intensifier, acts in the
formation of low-pressure zones in the outlet section, promoting an effect of ―suction‖ of the
air stream, increasing the speed that affects the wind turbine rotor, consequently increasing
the generation of electric power. In this work, five conical diffusers with inlet diameter and
fixed lengths were built, varying their opening angles, in this case, 5º, 10º, 15º, 20º and 25º.
The ratio between the length of each diffuser (L/d) and its inlet diameter was 0.5. The wind
tunnel used for the tests was built with low cost materials, as well as the wind generator.
Electrical voltage readings were taken through the micro generator inside each diffuser. Then,
velocity readings were taken through the Pitot tube inside each diffuser. From these values,
the factors of speed increase and electric voltages were determined, which were later
compared. It was observed that all diffusers promoted speed and voltage increase. It was also
observed that for the ratio L/d used, the velocity ratios and the stress ratios increased as the
opening angle increased. However, high opening angles, such as 40 °, cause speed reduction,
as seen in Barbosa (2013). The results showed the influence of diffuser geometry in
increasing the generation of velocities and electric voltages of up to 32%, but in different
locations. The results obtained in this work are in good agreement with the works available in
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