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Tipo: Monografia
Título: Análise e confecção de um sistema de geração de energia elétrica usando o princípio de formação de vórtices através de um cilindro
Autor(es): Silva, Timóteo da
Primeiro Orientador: Felix, Jorge Luis Palacios
Primeiro membro da banca: Vendruscolo, Márcio Antônio
Segundo membro da banca: Luchese, Thiago de Cacio
Resumo: À medida que avança o desenvolvimento humano, a demanda por energia das mais variadas formas cresce de maneira muito significativa. Em busca de alternativas sustentáveis, o campo das energias renováveis torna-se pauta em diversos ramos da engenharia, buscando por formas de geração em pequena escala de forma descentralizada. Um mérito interessante surge com a energia proveniente dos ventos (eólica), o qual diversos pesquisadores buscam incansavelmente utilizar com menor robustez tal energia. Assim, como método de contorno a turbinas eólicas convencionais, surge um novo modelo conhecido como Bladeless Wind Turbine, que pode ser traduzido como turbina sem hélices. Inserido nesta perspectiva, o presente estudo buscou desenvolver e analisar o desempenho de um protótipo, onde o princípio usado é fundamentado pela mecânica dos fluídos, conhecido como formação de vórtices em um cilindro. Atrelado a isso um Transdutor Piezoelétrico (TP) de 27 mm de diâmetro foi utilizado, sendo este o gerador de energia elétrica. Tal componente é capaz de converter forças de deformações aplicadas sobre ele em sinais elétricos. Ainda, recorreu-se ao auxilio de ímãs, visando criar um campo magnético com o intuito de verificar a influência destes no sistema. Para tal, 4 diferentes situações foram propostas e verificadas ao longo da pesquisa, onde elas consistiram na variação de 3 diferentes distâncias entre os ímãs, buscando a melhor faixa de interação magnética com o sistema, bem como a experimentação do protótipo sem influencia magnética. As distâncias analisadas foram de 12, 15 e 19 cm, para 3 diferentes velocidades de vento, 3,49, 4,12 e 5,16 m/s. Assim, quando confrontados os resultados obtidos, percebeu-se que o melhor desempenho se deu para a situação em que os ímãs estavam a 19 cm de distância e velocidade de 3,49 m/s, na qual a tensão de saída foi de 4,28 Volts de pico a pico (Vpp). Sendo assim, conclui-se que o aparato experimental desenvolvido, torna-se mais atrativo para baixas faixas de velocidades de vento.
Abstract/Resumen: As human development advances, the demand for energy in the most varied forms grows very significantly. In search of small engineering alternatives, the field of renewable energies becomes the agenda in several engineering, looking for branches of generation on a decentralized scale. An interesting merit arises with the energy from the winds (wind), which several researchers tirelessly seek to use such energy with less robustness. Thus, as the conventional wind turbines contour method, a new model appears known as Bladeless Wind Turbine. Inserted in this perspective, the study of buses develops and analyzes the performance of an instrument, where the principle is presented by fluid mechanics, known as formation of vortices in a cylinder. Linked to this, a Piezoelectric Transducer (PT) of 27 mm in diameter was used, which was the generator of electricity. Such a component is capable of converting applied strain forces into electrical signals. Still, the use of magnetc devices is used, aiming to create a magnetic field with control of the influence of these in the system. For that, 4 different ones were proposed and verified throughout the research, where they consist of 3 different magnetic distances between the magnets, seeking the best range of interaction with the system, as well as influencing the experimentation of the material without magnetic. The distances were 12, 15 and 19 cm, for 3 different wind speeds, 3.49, 4.12 and 5.16 m/s. Thus, confronted with the results obtained, a situation of 19 cm of distance and 3.49 m/s occurred, in which the output voltage was 4.28 Vpp. Therefore, it is concluded that the developed experimental apparatus becomes more attractive for low wind speed ranges.
Palavras-chave: Piezoeletricidade
Fontes renováveis de energia
Fontes alternativas de energia
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Cerro Largo
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5705
Data do documento: 2022
Aparece nas coleções:Engenharia Ambiental

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