Análise numérica do efeito de defletores inseridos no duto de um dispositivo de coluna de água oscilante com a inserção de uma turbina Savonius

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X87150

Palavras-chave:

Coluna de água oscilante, Turbina savonius, Defletores, Escoamentos turbulentos

Resumo

O presente trabalho apresenta a comparação de três diferentes configurações de defletores inseridos no duto de um dispositivo de coluna de água oscilante (CAO) com uma turbina Savonius em rotação inserida no domínio. Na primeira configuração, o modelo é composto apenas pela turbina no interior do duto do dispositivo. Na segunda configuração, ocorre a adição de um único defletor situado à montante da região onde se encontra a turbina. Na terceira configuração, é acrescentado um segundo defletor, juntamente ao primeiro, porém, situado à jusante da região da turbina. Para as três configurações, foi variada a geometria da câmara hidropneumática do dispositivo CAO em três valores da razão da sua altura pelo seu comprimento, H1/L1. Esta variação foi realizada através do método Design Construtal. A adição dos defletores no domínio em estudo teve como objetivo avaliar a influência sobre os resultados da potência pneumática do dispositivo, do coeficiente de potência e da potência da turbina Savonius. Os resultados indicaram que, para os casos estudados, a razão H1/L1 assim como a presença dos defletores em suas diferentes configurações influenciaram o comportamento dos indicadores de performance do estudo, especialmente em termos da potência pneumática, onde, variações de até 100 W foram observadas.

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Biografia do Autor

Andrei Luis Garcia Santos, Universidade Federal do Rio Grande

Graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande - FURG (2010), possui mestrado em Engenharia Oceânica na Universidade Federal do Rio Grande - FURG (2018). Atualmente, doutorando do programa de pós graduação em Modelagem Computacional - FURG. Experiência profissional nas áreas de manutenção mecânica na indústria de beneficiamento de arroz, planejamento, engenharia de campo e comissionamento na construção e montagem da indústria naval. Atualmente, atua no ramo de projetos de parques eólicos.

Rodrigo Spotorno Vieira, Universidade Federal do Rio Grande

Professor da faculdade Anhanguera de Rio grande e ex professor da Universidade Federal do Rio Grande, nas áreas de sistemas hidráulicos e pneumáticos, fenômeno dos transportes e termodinâmica. Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade federal do Rio Grande (2013), mestrado em Engenharia Oceânica pela Universidade Federal do Rio Grande (2015), com enfase em energias renováveis e Doutorado em Engenharia mecânica pela universidade Federal do Rio Grande do Sul (2022) na área de energias, nas quais as principais áreas de interesse são energias térmica e eólica, atuando principalmente em análise numérica do princípio de funcionamento de dispositivos utilizados na conversão de energias renováveis em energia elétrica (energia eólica, chaminés solares e dispositivos conversores de energia das ondas), e avaliação geométrica de problemas de engenharia empregando Design Construtal.

Filipe Branco Teixeira, Universidade Federal do Rio Grande

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande - FURG (2010), é especialista em Gestão Ambiental e Desenvolvimento Sustentável pela UNINTER Educacional (2013), possui MBA em Gestão de Projetos pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (2015), Mestrado em Engenharia Oceânica pela Universidade Federal do Rio Grande - FURG (2017) e Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) na área de Fenômenos de Transporte. Tem experiência na área de meio ambiente onde atuou profissionalmente no Laboratório de análises fisico-químicas ISATEC no setor de Engenharia Ambiental, e em desenho técnico industrial trabalhando para Engecampo Engenharia LTDA. Atuou como professor assistente substituto na Universidade Anhanguera Educacional na disciplina de Materiais de Construção Mecânica II. Atualmente exerce o cargo de Técnico em Administração na Universidade Federal do Rio Grande - FURG.

Gustavo Dias, Universidade Federal do Rio Grande

Possui graduação em Engenharia Mecânica Empresarial pela Universidade Federal do Rio Grande (2007), pós graduação pela Fundação Getúlio Vargas em Gerenciamento de Projetos(2010). Mestre em Engenharia Oceânica na Universidade Federal do Rio Grande (2014) e Doutorado em Engenharia Mecânica na Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS - (2019). Tem experiência em distribuição de energia elétrica na área de perdas e medição. Atualmente é professor na Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande (FURG) dos cursos de Engenharia Mecânica. Desenvolve pesquisa em microturbinas eólicas e hidráulicas na área experimental para geração de energia à partir de fluidos incompressíveis.

Luiz Alberto Oliveira Rocha, Universidade Federal do Rio Grande

Possui graduação em Engenharia Mecânica de Automóveis pelo Instituto Militar de Engenharia (1991), mestrado em Engenharia Mecânica pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (1995), doutorado em Engenharia Mecânica - Duke University (2002) e pós-doutorado na área de Turbulência no Instituto de Pesquisas Hidráulicas/UFRGS/RS (2006). Tem experiência na área de Engenharia Mecânica, com ênfase em Termodinâmica, Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor, atuando principalmente nos seguintes temas: otimizacao geométrica, análise energética e exergética, energias alternativas/renováveis, teoria constructal e design, modelagem, simulação e otimização de sistemas. Atualmente é professor convidado nos PPGs de Engenharia Mecânica da UFRGS, Modelagem Computacional e Engenharia Oceânica da FURG, e atua, também, como pesquisador colaborador no Laboratório de Sistemas de Escoamentos Complexos no Instituto de Ciências da Terra da Universidade de Évora em Portugal. 

Liércio André Isoldi, Universidade Federal do Rio Grande

Possui Curso Técnico em Mecânica pela Escola Técnica Federal de Pelotas (1993), Graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande (1999), Graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande (1999), Mestrado em Engenharia Oceânica (PPGEO) pela Universidade Federal do Rio Grande (2002), Doutorado em Engenharia (PROMEC) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2008) e Pós-Doutorado vinculado ao Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC) da Universidade Federal do Rio Grande (2009). Atualmente é Professor Associado IV (40h - DE) da Escola de Engenharia (EE) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG), Professor permanente do Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC-FURG) e do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica (PPGEO-FURG). 

Elizaldo Domingues dos Santos, Universidade Federal do Rio Grande

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Rio Grande (2004), mestrado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2007) e doutorado pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2011). Tem experiência na área de engenharia mecânica com ênfase em mecânica dos fluidos, transferência de calor, termodinâmica, dinâmica dos fluidos computacional, fontes renováveis de energia e design. Atualmente é professor Associado IV da Universidade Federal do Rio Grande (FURG) e docente permanente dos Programas de Pós-Graduação em Modelagem Computacional (PPGMC) e Engenharia Oceânica (PPGEO). 

Jeferson Avila Souza, Universidade Federal do Rio Grande

Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Paraná (2004) e Pós-Doutorado junto a Florida State University, EUA.

Referências

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Publicado

2024-11-04

Como Citar

Santos, A. L. G., Vieira, R. S., Teixeira, F. B., Dias, G., Rocha, L. A. O., Isoldi, L. A., Santos, E. D. dos, & Souza, J. A. (2024). Análise numérica do efeito de defletores inseridos no duto de um dispositivo de coluna de água oscilante com a inserção de uma turbina Savonius. Ciência E Natura, 46(esp. 1), e87150. https://doi.org/10.5902/2179460X87150

Edição

v. 46 n. esp. 1 (2024): ERMAC e ENMC

Seção

I Simpósio Brasileiro de Processos Oxidativos Avançados 

Licença

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