Desenvolvimento de uma metodologia para a otimização de aerogeradores

O trabalho visa desenvolver uma metodologia de otimização aero estrutural em rotores de turbinas eólicas submetidos a um determinado carregamento de vento. Um processo de otimização de análise de projeto multidisciplinar foi definido para a estrutura com o intuito de otimizar seu desempenho aerodinâmico e estrutural através do desenvolvimento de um sistema de interação fluido-estrutural e análise numérica. Os objetivos são maximizar a eficiência aerodinâmica e a robustez estrutural e reduzir sua massa total. As novas formas de otimização analítica das geometrias, advindas das equações de Betz e Schmitz, são geradas a partir do Matlab®, assim como o projeto-base. A partir daí, com os novos valores de corda e ângulo de torção, foi possível projetar novas geometrias que foram simulados tanto no Qblade, quanto no Ansys Fluent® e pode-se perceber um ganho na potência produzida. Finalmente, uma análise estrutural foi realizada com o intuito de conhecer o campo de tensão ao longo da pá, utilizando o solver Static Structural do próprio Ansys. Por fim, diante dos quatros casos simulados, foi possível perceber que a otimização de Schmitz foi o caso que o obteve o melhor resultado.