Efeito do pré-tensionamento da torre e das pás nas frequências naturais da turbina eólica de referência DTU 10MW
Palavras-chave:
Turbina Eólica, Análise Modal, Método dos Elementos Finitos, Pré-tensionamentoResumo
A análise modal de aerogeradores de eixo horizontal está se tornando mais importante devido ao aumento das dimensões das pás e torres, tornando todo o conjunto mais flexível e suscetível a problemas de vibração. Devido às características esbeltas da pá e da torre, elas são tipicamente modeladas como vigas em balanço, com auxílio do Método dos Elementos Finitos. O objetivo deste trabalho é investigar as frequências naturais da Turbina Eólica de Referência DTU 10MW (composta por três pás e a torre) sob a influência do pré-tensionamento da torre e das pás. O pré-tensionamento da torre é devido ao peso significativo das pás e do cubo suportado pela torre, resultando em cargas de compressão. O pré-tensionamento das pás é devido às cargas centrífugas que atuam nas pás rotativas, dependendo da velocidade de rotação. Os resultados são calculados usando o software comercial Altair® HyperWorks® e comparados com os resultados de referência fornecidos pela literatura. Constatou-se uma redução máxima de cerca de 2% nas frequências naturais devido ao pré-tensionamento da torre (para o 1º e 2º modos) e reduções máximas variando de cerca de 7% a 21% devido ao pré-tensionamento das pás (para o 1º modo), considerando as velocidades de rotação operacional mínima e máxima.
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Referências
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