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Title: Estudo do efeito de intempéries regionais na deterioração de pás eólicas
Other Titles: Study of the effect of regional weather in the deterioration of wind blooms
Authors: Silva, Ranaildo Gomes da
Keywords: Pás eólicas;Polímero;Túnel de vento
Issue Date: 30-May-2018
Citation: SILVA, Ranaildo Gomes da. Estudo do efeito de intempéries regionais na deterioração de pás eólicas. 2018. 85f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Abstract: Nowadays, there is a growing demand for alternative and clean energy sources that do not cause great negative effects on the environment and the need to take advantage of the global wind potential is increasing. However, the wind power industry specifically the wind turbines manufacturers, constantly seek for improvements and good performance of the mechanical properties of the materials used in the manufacture of wind turbines. In this way, knowing the behavior of the materials used is of fundamental importance so that one can better take advantage of the winds and consequently avoid damages and accidents. The objective of the present work was to evaluate in wind tunnel the effect of sand and salt particles on the surface of wind turbines. For the tests, were used specimens based on orthophthalic resin coated with blanket and fiberglass fabrics were commonly used as the most widely used material for wind turbine. Was analyzed, in wind tunnel, a section of wind turbine with size of 17 cm x 2.5 cm, model of NACA 7715 in the preparation of the specimens. Were made 15 assays and various angles of attack were made at 0 °, 45 ° and 90 ° for every 12 hours of assay, the total of 180 hours of testing for both sand and salt wastes. Computational simulations, tensile tests, flexural tests, mass loss, roughness and scanning electron microscopy (SEM) were performed on all specimens after the tests. The computational simulation allowed to visualize the aerodynamic behavior inside the tunnel and to determine the most stable place for fixation of the specimen. The tensile and flexion tests allowed to identify the maximum strengths of the material used. The roughness tests confirm the changes that occurred in the microstructure and the scanning electron microscopy (SEM) characterization technique identified the changes, faults and behavior between matrix and reinforcement.
Portuguese Abstract: Atualmente existe uma grande demanda por fontes alternativas e limpas de energia e que não causem grandes efeitos negativos ao meio ambiente, sendo crescente a necessidade de aproveitamento do potencial eólico mundial. No entanto, a indústria de energia eólica, especificamente os fabricantes de pás eólicas, buscam constantemente por melhorias no desempenho das propriedades mecânicas dos materiais empregados na confecção das pás eólicas. Dessa forma, conhecer o comportamento dos materiais utilizados é de fundamental importância para que se possa tirar melhor proveito dos ventos e consequentemente evitar prejuízos e acidentes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar, em túnel de vento, o efeito das partículas de areia e sal na superfície das pás eólicas. Para os testes, foram utilizados corpos de prova em base de resina ortoftálica revestidos com manta e tecidos em fibra de vidro, comumente é o material mais utilizado na confecção das pás eólicas. Foi analisado, em túnel de vento, uma seção de pá eólica com tamanho de 17 X 2,5 cm, modelo da NACA (Comitê Nacional para Aconselhamento sobre Aeronáutica) 7715. Foram feitos 15 ensaios variados os ângulos de ataque em 0°, 45° e 90° a cada 12 horas de ensaio, sendo um total de 180 horas de ensaio para ambos os resíduos (areia e sal). Realizou-se simulações computacionais, ensaios de tração, ensaios de flexão, após os ensaios no túnel foram feitos: perda mássica, rugosidade e microscopia eletrônica de varredura (MEV) em todos os corpos de prova. A simulação computacional possibilitou visualizar o comportamento aerodinâmico dentro do túnel e determinar o lugar mais estável para fixação do corpo de prova. Os ensaios de tração e flexão possibilitaram identificar as resistências máximas do material utilizado. Os ensaios de rugosidade confirmaram as alterações que ocorreram na microestrutura e a técnica de caracterização de microscopia eletrônica de varredura (MEV) identificaram as mudanças, falhas e o comportamento entre matriz e reforço.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25965
Appears in Collections:PPGEM - Mestrado em Engenharia Mecânica

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