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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 100

The manufacturer of the wind turbine in the chapteropener photo claims that it develops exactly 100 kW at a

wind speed of 15 m/s. Compare this with an estimate from

the correlations in Fig. 11.32.

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Calcule a relação de velocidade:

r e l a ç ã o   d e   v e l o c i d a d e = ω R V Aqui, a taxa de rotação é ω   , o raio da turbina é R   e a velocidade do vento é V Converter a unidade de taxa de rotação em rad/s.

ω   = 10 r / m i n   = 10 r / m i n × 2 π r a d / s 60 r / m i n   = 1.05 r a d / s

Substituindo valores

  rela çã o de velocidade     = 1.05 × 63 12   = 5.5

Passo 2

Encontre o coeficiente de potência. Ao olhar para a figura, é um HAWT.

Agora, a partir da figura do desempenho estimado de vários projetos de turbinas eólicas em função da relação entre a velocidade da pá e a ponta, o valor de correspondente do coeficiente de potência da curva HAWT de alta velocidade é C p = 0.43 a densidade do ar ao nível do mar, ρ = 1.22   k g / m 3

Passo 3

Encontre a área da turbina:

A = π D 2 4

Substitua 126   m para D .

A   = π × 126 2 4   = 12469   m 2

Passo 4

Finalmente encontre a potência entregue:

P = C p ρ 2 A V 3

Substituindo valores

P   = 0.43 × 1.22 2 × 12469 × 12 3   = 5651621   W   = 5.7 M W

Portanto, a potência fornecida pela turbina P é 5.7 M W

Resposta

P = 5.7 M W

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