Avaliação experimental do desempenho de turbinas eólicas de eixo vertical darrieus rotor-H confeccionadas em prototipagem 3D

Abstract

As turbinas eólicas de eixo vertical apresentam melhor desempenho para aplicações com alta turbulência e flutuações de fluxo de ar, se comparadas as turbinas de eixo horizontal. Porém a sua performance e eficiência variam de acordo com o modelo de aerofólio utilizado. Para comparar o desempenho de dois perfis de turbina Darrieus Rotor-H, o perfil NACA0015 e o perfil J-NACA0015, foram realizados testes experimentais em túnel de vento considerando diferentes velocidades (3 m/s, 4 m/s, 6 m/s e 8 m/s) que correspondem, respectivamente, a 25%, 50%, 75% e 100% da potência do túnel de vento. Sendo possível determinar os valores de velocidade de rotação e tensão elétrica da turbina para cada configuração do túnel de vento, considerando os dois perfis e dois diferentes ângulos de haste. Os valores máximos de velocidade de rotação e de tensão elétrica encontrados foram, respectivamente, de 780 RPM e 5 V, para o perfil NACA0015 (geometria sólida) com ângulo de haste de 40o.

Vertical axis wind turbines perform better for applications with high turbulence and air flow fluctuations, compared to horizontal axis turbines. However, its performance and efficiency vary depending on the airfoil model used. To compare the performance of two Darrieus Rotor- H turbine profiles, the NACA0015 profile and the J-NACA0015 profile, experimental tests were carried out in a wind tunnel considering different speeds (3 m/s, 4 m/s, 6 m/s and 8 m/s) which correspond, respectively, to 25%, 50%, 75% and 100% of the wind tunnel power. It is possible to determine the turbine rotation speed and electrical voltage values for each wind tunnel configuration, considering the two profiles and two different rush angles. The maximum values of rotation speed and electrical voltage found were, respectively, 780 RPM and 5 V, for the NACA0015 profile (solid geometry) with a pressure angle of 40o.