Resumo |
Na engenharia atual se faz cada vez mais necessário o uso de modelagens computacionais para o melhor entendimento de fenômenos e para o melhor desempenho de produtos e processos. Uma importante modelagem computacional é a dinâmica dos fluidos computacional, também conhecida pela abreviação CFD, que utiliza de métodos numéricos para solucionar problemas que envolvem escoamento de fluidos. Dentro da área de CFD, existe o campo de pesquisas voltado para o estudo do comportamento aerodinâmico de perfis aerodinâmicos, também conhecidos como aerofólios. Na literatura existem inúmeros aerofólios, que são usados, por exemplo, em asas e empenagens de aviões, pás de helicóptero, turbinas eólicas e até mesmo em automóveis. O perfil aerodinâmico S810, que foi o escolhido para este projeto, é utilizado em pás de turbinas eólicas e é citado em diversas referências bibliográficas conceituadas, porém, no Brasil, pesquisas acerca deste perfil ainda são escassas. A seleção de um perfil aerodinâmico influencia diretamente no desempenho de turbinas eólicas. Dentre os diversos perfis existentes, o S810 ainda carece de pesquisas no Brasil. Por isso, optou-se por analisa-lo baseando-se em técnicas de CFD, com o auxílio da plataforma ANSYS. Após as simulações iniciais, realizou-se comparações com outros dois perfis, o NACA 4412 que possui uma boa eficiência aerodinâmica e o S809 pertencente à mesma família de aerofólios. O destaque do projeto é a grande quantidade de parâmetros variados, como as velocidades, os comprimentos das cordas e os modelos de turbulência, que foram o k–ε Realizable que é mais econômico e os k-ω Standart e k-ω SST que são indicados para simulações de aerofólios. Os resultados apresentados indicam que o perfil S810 é menos eficiente que o NACA 4412, porém, melhor que o S809. Além disso, foi reforçada a afirmação que o modelo de turbulência k–ε Realizable não é o mais adequado para simulação de aerofólios, sendo que nos modelos k-ω os resultados foram mais realistas, apresentando uma boa sensibilidade no que tangia a variação de parâmetros como as velocidades e comprimento das cordas. Por fim, conclui-se que o perfil S810 possuiu um desempenho que justifica a continuação de estudos envolvendo esse aerofólio. |