A energia eléctrica que o aerogerador vai produzir, depende da potência do vento que se consegue recuperar. Este exercício, vai permitir compreender que quantidade de potência a turbina vai poder recuperar.
Modeliza-se a passagem do vento na turbina, por um tubo sendo , , as velovidades do vento antes das pás, nas pás e depois das pás. A massa de ar é determinada pela sua massa volúmica em , e pela superfície varrida pelas pás, S em m².
Questão 1
Qual a potência P absorvida pelo rotor?
Questão 2
Qual a variação de energia cinética por segundo da massa de ar?
Questão 3
Que pode deduzir-se sobre a relação entre as velocidades , ?
Questão 4
Determinar a velocidade para a qual a potência é máxima.
Questão 5
Calcular então, a potência máxima .
Questão 6
Deduzir o coeficiente de potência máximo para um aerogerador.
Conclusão:
Da energia do vento, que representa a fonte primária de um aerogerador, consegue-se recuperar apenas um máximo de 59%; é o limite de Betz.