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dc.creatorOlivera, Luis Enrique Manga
dc.date.accessioned2019-09-04T21:21:52Z
dc.date.available2019-09-04T21:21:52Z
dc.date.issued2017-02-20
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/18142
dc.description.abstractThis thesis presents the model of Magnus turbines based on the forces produced by the cylindrical airfoils, resulting in the curves of net mechanical power and power coefficient, besides demonstrating the effects of the coupling an induction machine in the set turbine-generator. The lift and drag forces are obtained through simulations of computational fluid dynamics, are simulated seven different cylinder types. With these forces were determined the drag and lift coefficients respectively for each of the profiles, and they were observed three profiles that take better advantages of these forces. Then, wind turbine models are developed for each profile obtaining the mechanical power curves, presenting in this thesis the model of one profile. In addition, they are also obtained the power coefficient curves as a function of the tip speed ratio (TSR) and the cylinder speed ratio (CSR). Next, were compared the power curves for a wind speed of 7 m/s of the three profiles mentioned above. Finally, a squirrel cage machine is coupled to the Magnus turbine to determine the electrical power generated by the generator and the electrical power losses, resulting in the electrical power of the wind turbine in relation to the turbine angular velocity and the cylinder angular velocity. Obtaining results of net mechanical power, for wind speeds of 7 m/s, close to 16 kW and of electric power supplied around 14 kW. Regarding the power coefficient of the developed model, is obtained a value of 0.359 for a TSR of 1.4. In this thesis we detail the methodology used to model different types of Magnus turbine, as well as the basic concepts to implement techniques of MPPT control with the main parameters of this type of wind turbine.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectTurbina magnuspor
dc.subjectSustentaçãopor
dc.subjectArrastopor
dc.subjectPotência mecânica útilpor
dc.subjectPotência elétrica desenvolvidapor
dc.subjectPotência elétrica geradapor
dc.subjectCoeficiente de potênciapor
dc.subjectTurbulênciapor
dc.subjectMagnus turbineeng
dc.subjectLifteng
dc.subjectDrageng
dc.subjectNet mechanic powereng
dc.subjectDeveloped electric powereng
dc.subjectElectrical power suppliedeng
dc.subjectPower coefficienteng
dc.subjectTurbulenceeng
dc.titleModelagem e comparação da potência elétrica e do coeficiente de potência de turbinas magnus segundo o comportamento dos perfis cilíndricospor
dc.title.alternativeModeling and comparison of the electrical power and power coefficient of magnus wind turbines according of the cylindrical airfoilseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoEsta dissertação apresenta o modelamento de turbinas Magnus baseadas nas forças produzidas pelos perfis cilíndricos, dando como resultado as curvas de potência mecânica útil e coeficiente de potência além de demonstrar os efeitos do acoplamento de uma máquina elétrica de indução ao conjunto turbina-gerador. As forças de sustentação e arrasto são obtidas mediante simulações de fluodinâmica computacional, tendo-se realizado simulações em sete diferentes tipos de cilindro. A partir destas forças, são determinados os coeficientes de sustentação e arrasto, respectivamente, para cada um dos perfis, e foram observados três perfis que aproveitam melhor estas forças. Logo após, são desenvolvidos os modelos de turbina eólica para cada perfil para obter as curvas de potência mecânica, apresentando-se nesta dissertação o modelamento de um perfil. Além disso, são obtidas também as curvas do coeficiente de potência em função da relação de velocidade na ponta (TSR) e da relação de velocidade na superfície do cilindro (CSR). Em seguida, foram comparadas as curvas de potência para uma velocidade de vento de 7 m/s para os três perfis anteriormente mencionados. Por último, foi acoplado na turbina Magnus um gerador do tipo gaiola de esquilo para determinar a potência elétrica desenvolvida pelo gerador e as potências de perdas, tendo como resultado a potência elétrica do aerogerador em relação à velocidade angular da turbina e a velocidade angular dos cilindros. Foram obtidos resultados para a potência mecânica útil próxima a 16 kW para velocidades de vento de 7 m/s e potência elétrica fornecida de em torno de 14 kW. No que tange ao coeficiente de potência do modelo desenvolvido obteve-se o valor de 0,359 para um TSR de 1,4. Nesta dissertação, está detalhada a metodologia usada para modelar os diferentes tipos de turbina Magnus, como também os conceitos básicos para implementar as técnicas de controle MPPT com os principais parâmetros deste tipo de turbina eólica.por
dc.contributor.advisor1Farret, Felix Alberto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5783619992936443por
dc.contributor.referee1Machado, Ricardo Quadros
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3927458584410491por
dc.contributor.referee2Canha, Luciane Neves
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6991878627141193por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6237622154857152por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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