Efeitos do terreno e do vento na colocação de turbinas eólicas

Abstract

Nesta dissertação pretende-se realizar uma análise abrangente dos efeitos do terreno e do vento no posicionamento de turbinas eólicas, com o objetivo de compreender o seu impacto. O desempenho das turbinas eólicas é grandemente afetado pela topografia e pelas condições de vento do local de instalação. A produção ótima de energia é significativamente prejudicada pelas flutuações imprevisíveis da velocidade e direção do vento em terrenos complicados. Tendo em conta estas dificuldades, existe uma forte necessidade de uma investigação aprofundada para compreender a interação entre as características do terreno e o comportamento do vento. A Dinâmica de Fluidos Computacional é um método altamente avançado utilizado para simular e avaliar os fluxos de vento em paisagens complexas. Isto permite previsões do desempenho das turbinas eólicas em diferentes condições. Este estudo utiliza simulações de dinâmica de fluidos computacional com o software ANSYS Fluent para simular os fluxos de ar e avaliar os seus efeitos nas turbinas eólicas. O ímpeto para este trabalho é também aumentado pelas vantagens prospetivas de melhorar os procedimentos de implantação de turbinas eólicas através do processo de otimização da colocação das turbinas. Além disso tem-se como objetivo fornecer uma análise abrangente do impacto de várias características do terreno e das condições do vento no desempenho da turbina.

This dissertation aims to carry out a comprehensive analysis of the effects of terrain and wind on the positioning of wind turbines, with the aim of understanding their impact. The performance of wind turbines is greatly affected by the topography and wind conditions of the installation site. Optimum energy production is significantly hampered by unpredictable fluctuations in wind speed and direction in complicated terrain. Given these difficulties, there is a strong need for in-depth research to understand the interaction between terrain features and wind behavior. Computational Fluid Dynamics is a highly advanced method used to simulate and evaluate wind flows in complex landscapes. This allows predictions of wind turbine performance under different conditions. This study uses computational fluid dynamics simulations with ANSYS Fluent software to simulate air flows and evaluate their effects on wind turbines. The impetus for this work is also increased by the prospective advantages of improving wind turbine deployment procedures through the process of optimizing turbine placement. It also aims to provide a comprehensive analysis of the impact of various terrain features and wind conditions on turbine performance. This dissertation aims to carry out a comprehensive analysis of the effects of terrain and wind on the positioning of wind turbines, with the aim of understanding their impact. The performance of wind turbines is greatly affected by the topography and wind conditions of the installation site. Optimum energy production is significantly hampered by unpredictable fluctuations in wind speed and direction in complicated terrain.