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Enquadramento Energia Eólica Energia Solar A implementação

Exercício 4 : Determinação do limite de Betz

 

Introdução

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.

 

 

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