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Título: Estudo do comportamento dinâmico de aerogeradores
Autor(es): Castro Filho, Henrique Ataide Nery de
Orientador(es): Brito, José Luís Vital de
Coorientador(es): Avila, Suzana Moreira
Assunto: Turbinas eólicas
Comportamento dinâmico
Rotor - velocidade
Data de publicação: 3-Mar-2020
Referência: CASTRO FILHO, Henrique Ataide Nery de. Estudo do comportamento dinâmico de aerogeradores. 2019. 99 f. il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: Special structures, such as wind turbines, have characteristics and exhibit significantly different behavior than conventional civil engineering structures. Wind turbines are generally flexible structures and susceptible to considerable displacement due to external vibrations. Thus, it is of significant importance to analyze the dynamic behavior of these structures. Considering this, the present study aims to evaluate the dynamic performance of wind turbines through two approximate models, investigating three different conditions and how each one will affect the results. The three studied aspects are the influence of the operational condition (parked and rotating), the influence of SSI and the influence of rotor speed. The NREL 5MW wind turbine will be the source of tower, nacelle and rotor properties. The models use multi-degrees of freedom to represent an onshore wind turbine of horizontal axes; in addition, the Euler-Lagrangian approach is used to process dynamic analysis. The first model was developed using rotary blades modeled as continuous beams. The whole model has 8 degrees of freedom. The blades are analyzed as a system of two degrees of freedom, that is, it is possible to vibrate in the directions in the plane and out of the plane. They are connected in the center of the tower-nacelle represented by a spring of mass corresponding to a system of two degrees of freedom, that is to say, also can have vibrations in the directions in the plane and outside the plane. The second model has the same characteristics as the first; however, a foundation shaped like a spring with bi-directional rotational stiffness is included therein. In this way, it is possible, from this model, to study the soil-structure interaction (SSI). Soil stiffness and damping properties were acquired from the DNV/Risø standards and are used as a comparison. A wind load and an earthquake are used as a source of vibration for the models. The main objective, then, is to evaluate the impact of three different conditions through the dynamic response obtained from the two models. From the results, it can be seen that the responses of the wind turbine in the operating condition are much larger than those in the parked condition; SSI can greatly affect tower responses; however, does not have a significant effect on the vibrations occurring in the plane of rotation of the blades. Finally, it is realized that the amplitude of the response increases with the velocity of the rotor, in general.
Unidade Acadêmica: Faculdade de Tecnologia (FT)
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2019.
Programa de pós-graduação: Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil
Licença: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Aparece nas coleções:Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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