segunda-feira, 25 de janeiro de 2010

Projecto de pá para rotor eólico

A forma das pás de um rotor para captação de energia eólica pode parecer à partida difícil de gerar numa aplicação como o Autodesk Inventor. No entanto o procedimento é relativamente simples. A geometria destas pás é definida matematicamente. A secção da pá constitui um perfil NACA e o desenvolvimento deste perfil ao longo do comprimento da pá também é definido por uma fórmula. Como já foi demonstrado anteriormente neste blog, existem vários sites que contêm aplicações embebidas que utilizam estas fórmulas. No exemplo seguinte foram utilizados dois sites: neste site é possível gerar perfis do tipo série NACA de 4 dígitos, neste outro site podem introduzir-se parâmetros que definem a variação do perfil ao longo do comprimento da pá.



Utilizando o primeiro site, podemos obter a definição de todos os pontos que constituem um perfil NACA específico, estes pontos podem ser copiados e inseridos numa tabela Excel.

No segundo site, introduzimos os parâmetros pedidos: número de pás do rotor, TSR - Tip Speed Ratio (para melhor compreender este conceito consultar este site), eficiência da pá, raio da pá e velocidade do vento. Esta ferramenta de cálculo online dá-nos, entre outros, a largura e o ângulo que o perfil deverá ter em cada uma de 10 secções do comprimento total da pá.

No Inventor, criamos uma nova peça e no 'Sketch' inicial utilizamos a opção 'Points' na área 'Insert' do separador 'Sketch' do 'Ribbon'. Seleccionamos o ficheiro Excel que contém os pontos criados anteriormente, depois de unir os pontos através de uma 'Spline', temos a primeira secção do perfil da nossa pá.


O passo seguinte é criar nove planos, nos quais se deverão criar nove 'Sketches'. Nesses 'Sketches' copia-se o perfil inicial e altera-se o ângulo e o comprimento conforme os valores dados pela ferramenta online.


Neste caso, pretendia-se que a parte central da pá fosse circular para ligação ao centro do rotor, sendo assim, o perfil terminal foi substituído por um círculo. O último passo foi gerar um sólido através da ligação de todos os 'Sketches', utilizando-se o comando 'Loft'.


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