Estudo do modelo PARK modificado aplicado à turbinas de eixo vertical savonius

Abstract

Uma modificação do modelo PARK, utilizado originalmente na predição de esteiras em parques eólicos de turbinas de eixo horizontal, obtida a partir de resultados de simulações numéricas, é desenvolvida neste trabalho. Essa modificação dá-se por meio da criação de uma nova constante de decaimento, denominada ks, aplicada exclusivamente à turbinas de eixo vertical Savonius. A constante, no valor de 2,017, proveniente do modelo semiempírico obtido, é utilizada na predição de velocidades à jusante de rotores não estáticos. A aplicação de ks faz-se em dois rotores postos em série, paralelamente à direção do vento incidente. Comparando as potências para o segundo rotor por meio da velocidade predita pelo modelo e por simulações, um erro percentual baixo é encontrado, não chegando a 2%, fazendo deste modelo uma boa alternativa para análise de configurações de conjuntos de turbinas eólicas para microgeração.

In this work a modification of the traditional PARK model is developed. This model is originally used to predict wind wakes of horizontal axis wind turbines. This modification s based on results obtained by numerical simulations. It s given through the creation of a new decay constant, named ks, applied to Savonius vertical axis wind turbines. This constant, with a value of 2.017, obtained from the semi-empirical model, is used for the prediction of downstream velocities of non-static rotors. The application of ks is made in two rotors placed in a row, parallel to the direction of incident wind. Whem comparing powers of the second rotor, calculated by the velocity predicted by the model and it’s simulation, a low percentage error is found. This percentage is within 2%, making this modela good alternative for the analysis of sets of configurations of wind turbines for microgeneration.