Análise CFD sobre a influência do ângulo de ataque no coeficiente de potência das turbinas helicoidais Gorlov

• Gustavo José Marturet Pérez Departamento de Mecánica, Universidad Politécnica Territorial del Estado Bolívar (UPTEB), Ciudad Bolívar, 8001, Bolívar-Venezuela https://orcid.org/0000-0002-4578-8810
• Gustavo Elías Marturet García Universidad de Los Andes (ULA), Venezuela. Facultad de Ciencias Económicas y Sociales. Economía. Mérida, 5101, Venezuela https://orcid.org/0000-0001-6506-2091
• Rafael Antonio Guerra Silva Industrial Technology and Packaging, Orfalea College of Business. California Polytechnic State University. 1 Grand Ave., Bldg. 3. San Luis Obispo, CA 93407, United States https://orcid.org/0000-0002-3438-4335
• María Josefina Torres Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional Experimental del Táchira, Av. Universidad, Paramillo, San Cristóbal, Táchira, Venezuela, CP 5001 https://orcid.org/0000-0002-9813-0326
• Carlos Francisco Torres Monzón Departamento de Ciencias Térmicas, Universidad de Los Andes (ULA), Escuela de Ingeniería Mecánica. Facultad de Ingeniería, Mérida, 5101, Venezuela https://orcid.org/0000-0002-8506-5967

DOI: https://doi.org/10.22209/rt.v46a09

Palavras-chave: coeficiente de potência, dinâmica de fluidos computacional, Turbinas helicoidais Gorlov

Resumo

As turbinas helicoidais Gorlov são usadas para gerar energia elétrica a partir da energia cinética dos rios e das correntes oceânicas. Esta pesquisa tratou da análise da influência do ângulo de ataque dos perfis das pás no coeficiente de potência de turbinas helicoidais Gorlov, utilizando simulação de dinâmica de fluidos computacional (CFD). A construção de um domínio computacional foi feita com base no diâmetro da turbina. O SST k-ω foi utilizado como modelo de turbulência para o modelo matemático. Um estudo de sensibilidade da malha de domínio indicou que malhas de cerca de 65.000 nós eram suficientes para cálculos de torque. As lâminas foram giradas em ângulos de ataque de ±12, ±9, ±6 e ±3º; Posteriormente, foram avaliados os coeficientes de potência ou desempenho da turbina para cada caso. Foi determinada a influência do ângulo de ataque da pá helicoidal da turbina no coeficiente de potência, como melhoria no seu desempenho. Os resultados mostraram variações no desempenho da turbina conforme o ângulo de ataque mudava; 6º sendo o ângulo de ataque com o qual foi obtido o maior desempenho.

 

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