Banca de DEFESA: THIAGO VIEIRA DE SOUZA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : THIAGO VIEIRA DE SOUZA
DATA : 30/10/2025
HORA: 14:30
LOCAL: Microsoft Teams
TÍTULO:

Estudo Numérico do Impacto de Ângulos de Curvatura na Eficiência de Turbinas Hidrocinéticas

PALAVRAS-CHAVES:

Turbinas hidrocinéticas, pás curvadas, CFD, teoria BEM, otimização aerodinâmica

PÁGINAS: 123
RESUMO:

Turbinas hidrocinéticas representam uma tecnologia promissora em energias renováveis,
com impacto ambiental reduzido. Dentre as diversas estratégias de otimização voltadas
para o aumento de performance de turbinas, a aplicação de ângulos de curvatura às pás das
turbinas — amplamente estudadas para turbinas eólicas — permanece pouco explorada em
contextos de energia hidrocinética. O presente estudo investiga a performance aerodinâmica
de turbinas hidrocinéticas equipadas com pás curvadas, incluindo configurações de curva tura para frente e para trás, por meio de simulações de dinâmica de fluidos computacional
(CFD). Um modelo de turbina de referência com pás convencionais e variações de ângulos
de curvatura de 10°, 20° e 30° foram analisados utilizando uma modificação da teoria Blade
Element Momentum combinada com uma transformação de coordenada radial, possibili tando uma abordagem consistente e de baixo custo computacional. As simulações foram
conduzidas sob condições operacionais idênticas, utilizando o modelo de turbulência 𝑘–𝜔
SST para avaliar tanto a eficiência energética quanto o comportamento aerodinâmico.
Os resultados indicam uma redução de aproximadamente 7% a 9% no coeficiente de potência
máximo 𝐶𝑃 para turbinas com ângulo de curvatura de 30°, tanto na configuração para trás
quanto para frente, em comparação com o modelo de referência. Apesar dessa diminuição
no 𝐶𝑃, análises complementares revelaram importantes evidências sobre o desempenho
aerodinâmico. Em particular, as pás curvadas para trás apresentaram comportamento mais
favorável da região da esteira, com descolamento retardado do escoamento e menor intensi dade de turbulência. Além disso, o comprimento de recuperação de pressão e velocidade a
jusante do rotor também se mostrou mais favorável para a configuração curvada para trás.
Esses achados evidenciam um equilíbrio entre eficiência e controle do escoamento, que pode
orientar futuras estratégias de projeto.
Esta pesquisa aborda lacunas relevantes na literatura, caracterizada pela escassez de estudos
voltados para turbinas hidrocinéticas com pás curvadas e pela ausência de padronização
nas metodologias de avaliação dessas geometrias. Ao propor uma estrutura metodológica
numérica consistente e replicável, o presente trabalho contribui com uma ferramenta de
otimização geométrica para pás de turbinas hidrocinéticas baseadas em curvatura das pás,
combinando fidelidade física e eficiência computacional.

 

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - JERSON ROGERIO PINHEIRO VAZ - UFPA
Externo ao Programa - 2556079 - LUCIANO GONCALVES NOLETO - nullInterna - 2115160 - SIMONE MONTEIRO E SILVA
Presidente - 3375759 - TAYGOARA FELAMINGO DE OLIVEIRA