Estudo de Partida de uma Turbina Eólica de Pequeno Porte com Pás Curvadas.
Trem de potência; modelagem dinâmica; turbina eólica; teoria do elemento de pá.
As turbinas eólicas de pequeno porte, em geral, são fortemente afetadas pela resistência devido ao atrito nos mancais de seus trens de potência. Isso faz com que o comportamento dinâmico de partida da turbina seja um sério desafio. Normalmente, o torque resistivo da transmissão é muito menor do que o torque nominal do gerador, de forma que a resistência do trem de potência seja ignorada com segurança assim que a produção de energia começa, mas deve ser considerado quando o torque do rotor é baixo. Isso ocorre durante a partida e quando a turbina se aproxima da condição de aceleração sem carga no gerador. Desta forma, o presente trabalho foca na resistência devido aos rolamentos no sistema de transmissão de uma pequena turbina eólica considerando as pás curvadas para trás, afim de se avaliar o comportamento dinâmico da turbina já que rotores com pás curvadas geralmente apresentam menor carregamento axial e maior torque aerodinâmico em altas razões de velocidade. Neste caso, o trabalho compara o comportamento de uma turbina de três pás retas com dados experimentais com as mesmas pás curvadas de um ângulo de 30°. Os resultados demonstram que os coeficientes de potência, torque e empuxo aumentam para razão de velocidade na ponta da pá maiores que 1,65 para o caso de um rotor com pás curvadas. Para uma razão de velocidade na ponta de 1,93, o aumento do coeficiente de potência chega a 81%. Na análise dinâmica de partida da turbina, devido ao aumento do coeficiente potência, a rotação de eixo também aumenta de 35,42 para 39,63 rad/s quando a razão de velocidade na ponta da pá atinge um valor de 2,27.