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pessoal sejam todos bem-vindos novamente ao nosso curso Ok eh esse aqui vai ser a nossa segunda aula e hoje vamos começar a falar de aerodinâmica dos aerogeradores ou seja Vamos estudar as forças que se encontram eh envolvidas durante eh um movimento do do aerogerador Ok vamos ver vídeo breve ela explica rapidamente como é que funciona a energia eólica vários aerogeradores como este compostos pela torre motor e pela NC formando um sistema aerodinâmico a força dos Ventos é que move o rotor do aerogerador e movimenta o eixo principal a energia produzida pelo giro do eixo passa

pelo multiplicador chegando ao girador Onde a energia do vento se transforma em energia elétrica então a energia elétrica produzida desce por meio de cabos pelo interior da torre do aerogerador Segue até chegar a subestações onde a tensão é elevada para na sequência alcançar a rede de transmissão e Distribuição e então a energia finalmente chega ao centos consumidores Então pessoal eh nesse curso vamos falar de todo esse trajeto não é de todo esse percurso desde que o vento atinge o aerogerador e ele gira não é até produzir a energia e chegar no uso final tranquilo eh

o que que que faz um aerogerador girar eh já Vimos que existem diferentes forças não é tem uns tipos de aerogeradores ou de equipamentos eólicos que se movem em função da força de arrastro que podemos ver esses aqui e outros em função da força de sustentação não é OK esses equipamentos aqui que estamos acostumados a ver né que são aerogeradores de trê paz ok Eles se mexem com a força de sustentação eles giram graças a essa força de sustentação eh eles têm um funcionamento parecido e o mesmo princípio de um avião Ok então o avião

também ele voa porque ele tem uma força de sustentação que vai fazer com que ele se leve ok Eh vamos ver aqui esse aqui Digamos que esse aqui é o perfil da aa não é e vamos imaginar que eu tenho um ventilador aqui embaixo soprando não é e eu tenho um aspirador em cima né é uma maneira muito grosseira de de interpretar mas mais ou menos é a explicação mais simples que eu encontrei certo então essas asas não é que são chamadas de aerofólios eles têm a particular que quando o vento passa por elas elas

vão tentar ou vão ter uma parte que faz força aqui e outra que succiona né então qual vai ser eh o resultado no avião ele vai levar n Digamos que esse é a assa do avião então ele vai elevar e vai voar não é no erog gerador já é diferente certo quando o vento bate aqui certo como a p está pressa aqui né certo a tendência vai ser ela girar não é ela tá presa então a tendência vai ser girar e como tem as outras duas paz a tendência vai ser girar Ok é daí que

vem o giro e nós vamos conversar hoje acerca de todas essas forças Ok eh E como que elas fazem o aerogerador se movimentar não é Ok eh primeiro Vamos ver que temos a a parte que vamos estudar hoje é o rotor certo o rotor aqui tenho também um uma maquete né um brinquedinho aqui que eu tenho eh esse aqui é o rotor ele é composto pelo cubo a gente chama o cubo é que é o lugar onde as três pá estão presas e as p não é que são essas três aqui ok então temos cubo

e as três paz a particularidade desse aerogeradores mais modernos é que eles movimentam essas paz eles conseguem girar as paz não é para que eles se tornem mais ou menos eficientes Ok por exemplo se o aerogerador está parado ou para o aerogerador parar a pá ela vai ficar dessa maneira então o vento passa por aqui e passa por aqui e ela não faz ele girar não é aí eh se por exemplo o a velocidade do vento foi muito baixa o aerogerador coloca as paz nessa posição para ele parar né não precisa ficar girando com tão

pouco vento porque não vai produzir praticamente nada aí quando o vento se incrementa não é ele vai fazer o quê vai movimentar as paz de tal maneira que aqui ó ou perdão assim não é tenha uma o vento atinge aqui e aí ele consiga girar não é então os aerogeradores modernos estou falando dos aerogeradores de 2000 para aqui Eles já TM esse dispositivo de girar as paz Ok e com isso que eles regulam o giro não é se estiver muito vento também eles vão colocar a p novamente numa posição de menor eficiência para não girar

tão rápido não é e se o vento for muito elevado também ele para por questões de segurança então ele coloca novamente a pá nessa posição ok então é dessa maneira que esse aerogerador esses aerogeradores modernos eles controlam eh o giro né E a energia que eles estão produzindo certo então como já falei o rotor aqui consiste do cubo e asaz certo esse aqui é o cubo beleza e ele está presso a um Eo que vai e passar por uma caixa multiplicadora e depois num gerador isso aqui vamos ver depois tá bom deixem aqui que depois

vamos falar desse eixo essa essa caixa multiplicadora e esse gerador elétrico vamos falar em outras aulas Ok então como já vimos esse rotor ali ou ASP se colocam de tal maneira que o vento quando passe por elas elas façam girar o rotor Ok então Eh e depois vai para ser transformado em energia elétrica beleza Eh esse aqui é a pá certo o Blade em inglês ou a gente pode chamar também de aerofólio OK são eh componentes bastante grandes né muito grandes aí vamos ver no final dessa aula que tem paz gigantescas não é o peso

por exemplo desse equipamento ou desse componente aqui é entorno de 6 toneladas né então é uma coisa já considerável mesmo que ele foi feito para para ser leve não é Ok eh E então como já vimos as paz modernas que são essas paz dos aerogeradores elas são produzidas para produzir elevados coeficientes de sustentação não é Lembrando que a força de sustentação é a força que vai fazer ou um avião flutuar não é Ou ele voar não é ou aá ela de um aerogerador ela girar certo uhum hum não sei se vocês lembram daquele acidente que

teve há pouco tempo com um avião e na forma como o avião estava caindo né o pessoal falou que ele perdeu sustentação certo então ele não tava tendo mais força de sustentação que fizesse ele voar por ISO ele acabou caindo certo e o mesmo princípio utilizado nos aerogeradores certo Esses são os aerofólios Ok e diferentes perfis né e o que que fazem eles criar na parte superior um vácuo não é uma força que vai succionar certo e na parte inferior uma força ou uma pressão positiva que vai empurrar não é então O resultado vai ser

o giro eu empurro puxo por aqui e ele vai acabar girando não é Ok eh os perfis das paz podem ser eh plano convexo que é chamado de goting que é essa figura que vemos aqui plano na parte inferior e convexo na parte superior ou biconvexo certo biconvexo é um perfil criado pelo naka não é o National advisory cov for atics não é Ou o comitê Nacional eh para aeronáutica dos Estados Unidos que Eh virou agora a NASA não é certo esse Naca deu eh origem a NASA não é que todo mundo conhece que lança

aqueles foguetes e aquelas missões espaciais não é eles têm dois tipos de perfis ambas são convexas não é na parte superior convexa e na parte inferior só que podem ser assimétricas não é veam que a parte superior é diferente da parte inferior ou podem ser simétricas também não é perfil superior e perfil inferior iguais certo então esses são os perfis que temos aqui nesse componente do aerogerador que é chamado de p eólica não é ou simplesmente P Ok eh algumas características da p não é temos que vai apresentar uma borda de ataque eh se a

gente vê aqui né nessa P aqui essa aqui é a borda de ataque que é a mais grossa certo e essa aqui é a borda de fuga o vento entra por aqui pela borda de ataque e sai pela borda de fuga Ok e vamos dizer eh a largura dessa pá não é a largura é chamada de corda veem aqui ó corda que vai desde a parte frontal da pá que vai ser a borda de ataque e a parte posterior ou final da pá que vai ser a borda de fuga por onde sai o o vento

Ok e aqui temos eh a espessura também né Por enquanto só temos que conhecer esses conceitos beleza borda de ataque por onde o vento atinge a pá e borda de fuga por onde por onde ele o vento deixa a pá ok aqui temos mais algumas imagens de de componentes reais Não é além dessas bordas de de fuga e borda de ataque temos a ponta certo beleza e a base não é Ou a raiz a pode chamar de raiz base a qual é conectada lá em cima no cubo Ok eh aqui vemos mais outras imagens aqui

desse tipo de outro tipo de pá não é temos diferentes tipos de paz Ok mostrando a borda de ataque e a borda de fuga e esses essas p específico Elas têm um ângulo constante certo elas vão ter uma torsão que vai variando da base ou do da raiz Até a ponta ela vai ter um um um uma torsão um eixo Ok beleza vem que aqui não temos ângulo mas ela vai se torcendo até atingir esse ângulo aqui que a gente chama de ângulo de Twist ou teta esse ângulo É apenas para facilitar não é que

a pá ela gire certo ou ela se MOV mente acabe fazendo girar o rotor uhum Como já vimos certo essas paz não é esses aerofólios são configurados de tal maneira que eu vou ter uma área de baixa pressão aqui em cima não é como se eu estivesse sugando Como se eu tivesse um aspirador em cima e aqui embaixo uma Alta alta pressão uma a uma área de alta pressão como se eu estivesse soprando não é como se eu tivesse ligado por exemplo um ventilador aqui então sopro com o ventilador e aspiro com o aspirador né

então a tendência sempre vai ser a para fazer isso aqui não é se deslocar uhum e tudo isso aí Feito aerodinamicamente Uhum E aqui já podemos ver a representação da força de sustentação certo então a força de sustentação é representada por essa setinha aqui ok e entre maior for essa força certo ã obviamente mais rápido o aerogerador Vai Girar Ok e aqui temos a força de arrasto tá essa força de arrasto ela é perpendicular à força de sustentação e tem alguns equipamentos como eu já falei por exemplo que são eh os cataventos não é que

eles utilizam essa força de arrastro certo aqui podemos ver por exemplo o aerofólio de um catavento certo aqueles cataventos que eh são utilizados para bombeamento de água eles têm outro perfil de aa não é e outro princípio outra força que faz eles girarem que é a força de arrasto certo então Eh entre maior for a minha força de sustentação menor vai ser a minha força de arrastro Ok e o contrário né se eu tenho uma força de arrastro grande a minha força de sustentação vai ser baixa Ok então e esse é o mesmo princípio dos

Aviões não é se eu tenho uma força de sustentação elevada o avião vai voar vai tender a elevar porque essa força faz ou tende a para ser o avião se deslocar para cima não é para onde essa força de sustentação está sendo criada Tranquilo então já vimos né embaixo eu tenho uma área de pressão uhum tá empurrando e em cima eu tenho uma área de sucção que está sugando nãoé então empurro suono e o movimento resultante É esse aqui porque a paz está pressa aqui no cubo não é certo eh e aqui podemos ver um

gráfico inclusive né de um aerofólio aqui ó interessante o vento vem daqui não é atinge o aerofólio e aqui veem embaixo esse P significa pressão certo pressão como temos a pressão atmosférica não é certo eh então a pressão aqui embaixo resultante vai ser maior do que a pressão atmosférica não é então vai tender a empurrar e aqui em cima a pressão resultante em cima da P vai ser uma pressão negativa certo não negativa perdão uma pressão menor não é do que a pressão atmosférica então eu vou estar criando uma sução certo eh e aqui podemos

ver por exemplo um gráfico né de como que essas forças também se comportam em relação à corda do aerofólio não é aqui ó esse é a corda não é aqui eu tenho a a representado a borda de ataque e aqui a borda de fuga não é ISS é a corda lembra que a corda é o comprimento não é perdão a a largura não é a corda senhores é isso aqui certo essa distância que eu tenho aqui Uhum Então aqui nada mais me representa em cima essa linha aqui e em baixo essa linha aqui certo então

aqui eu tenho pressões positivas veam aqui mais não é e aqui eu tenho pressões negativas não é OK o que vai fazer com que embaixo eu crie uma pressão e em cima eu criei uma sução e a p novamente se se desloque não é OK e isso que acontece nos aviões por exemplo né a força de sustentação faz o avião tender a se elevar certo aqui temos o peso então a força de sustentação tem que ser pelo menos o suficiente para com eh para anular esse peso né e o avião voar certo e aqui temos

a força de arrasto certo eh e aqui a tração que é dada pelos motores né então se o avião perder sustentação obviamente a força do Peso vai ser maior e o avião vai acabar caindo certo Eh agora no caso dos aer geradores Como já vimos aqui eu tenho a a força de sustentação que vai tender a fazer girar esse aerogerador não é beleza Eh aqui vamos ver um vídeo um pouquinho mais explicativo já de como é que essas forças fazem o aerogerador girar não é então vamos prestar atenção nesse vídeo se o vento que sopra

puder virar a asa receberemos Eletricidade do gerador que está preso ela no entanto como o vento soprando vira a asa vamos dar uma olhada de perto na lâmina a lâmina tem muitas seções transversais de aerofólio que consistem em diferentes tamanhos e formas desde a raiz Até a ponta a tecnologia de aerofólio simples faz com que a lâmina da turbina eólica gire Isso significa que é uma força de sustentação é produzida quando um fluido se move sobre o aerofólio desta forma a turbina eólica atinge a rotação básica que estamos acostumados a ver assim como em um

trem em movimento você Experimenta as coisas relativamente a lâmina de turbina eólica em movimento também Experimenta o vento relativamente para a lâmina móvel a velocidade relativa do vento é amostrada portanto a lâmina da turbina eólica é posicionada de forma inclinada para alinhar com a velocidade relativa do vento à medida que a velocidade da lâmina aumenta para a ponta a velocidade relativa do vento torna-se mais inclinada em direção à ponta Isso significa que uma torsão contínua é dada à lâmina desde a raiz Até a ponta Então pessoal aqui só Resumindo que a gente já viu não

é cria diferença de pressões Ok o que faz com que a lâmina se desloque não é Ou a paz se desloque no JE do jeito que eu quero né no aerogerador gira e no avião por exemplo el se desloca para cima justo junto com todo o avião Ok eh vamos lembrar um pouquinho aqui do collegio temos dois tipos de fluxo né um fluxo laminar no qual as partículas estão bem alinhadinhos dessa seta aqui eu tenho outra ao longo dessa seta Então as partículas el se deslocam de maneira para isso é um fluxo laminar certo e

agora eu tenho fluxo turbulento certo eh onde qual as partículas elas não TM um movimento paralelo senão é tudo bagunçado Como podemos ver aqui nessas setas não é temos esses dois tipos de fluxo num aerogerador Ok qual que nós queremos esse fluxo laminar ok que tem uma maior velocidade e é menos bagunçado mas o aerogerador utiliza ess esses dois tipos de fluxo para controlar a sua velocidade de giro Ok quando o vento é muito forte ele acaba criando um fluxo turbulento na parte superior para ele perder sustentação e acabar girando menos ou até parar não

é OK então eh podemos ver aqui ó um ensaio desse tipo de aerofólio no túnel de Vento né aqui o pessoal soltou fumar passa eh num túnel de vento que é um recinto onde o vento ele é uma inclusive temos um na universidade não é é um equipamento onde eu tenho uma área que tem um controle específico do fluxo certo eles soltam fumaça não é em torno de um eh de um aerofólio e aqui eles estão mostrando assim como é que a velocidade do vento é maior na parte superior do aerofólio do que na parte

inferior V aqui ó uma imagem mostrada quadro a quadro veem que esse aqui acaba se deslocando mais rápido do que esse aqui certo Uhum E isso que dá também essas diferenças de pressão né se o vento consegue fluir mais fácil por cima então a pressão Vai ser menor e se o vento ele é parado por baixo né ele ele tem maior dificuldade de se mexer vai acabar em empurrando o aerofólio não é e aqui eles ficaram inclusive mudando o ângulo não é então Eh aqui o aerogerador tá funcionando normalmente se eles girarem ele vai girar

mais rápido mas vai chegar um ponto em que esse evento aqui vai se deslocar e vai gerar a força de estou certo ok aerofólio estou Ok ou perda de sustentação certo quando um avião cai também o pessoal fala que entrou em estol não é estou ele perdeu sustentação e simplesmente a força que fazia ele se levar ele ela ficou tão baixa que o avião acabou caindo não é então é dessa maneira que o aerogerador controla o giro e quando ele vai parar ou ele coloca as paz dessa maneira aqui ó e os fluxos são praticamente

iguais não é certo os fluxos são praticamente iguais então eu não tenho uma pressão por aqui embaixo nem uma sução aqui em cima sução né eles passam por aqui e essa força de pressão aqui embaixo eção sucção em cima acabam não é então por isso que o aerogerador para de girar quando coloca as pá assim nessa posição que a gente chama de posição de embandeiramento Ok vamos falar com detalhes de tudo isso aí mas se vocês algum dia virem um aerogerador parado Vamos ver que as pás estão nessa posição quando ele já vai funcionar ele

gira pá e ele já começa a girar Ok eh Então temos aqui umas regiões laminares não é região turbulenta Mas entre maior entre mais turbulento for o fluxo em cima do aerogerador ok ele vai perder sustentação aerodinâmica né então se eu giro muito a minha p o meu aerogerador vai perder sustentação e obviamente ele vai girar menos certo quando o vento é muito elevado por exemplo e o aerogerador não pode girar a uma velocidade em rpms muito elevada o que que o aerogerador faz coloca as par nessa posição e ele vai começar a controlar a

velocidade que ele gira Ok eh aqui podemos ver né a imagem com a um aerofólio sem ângulo e inclusive na próxima aula nós vamos aprender a calcular né quanto que essa força ou quanto que seria a força de sustentação para um ângulo nulo não é aqui o ângulo ou o aerofólio tá dessa maneira certo se eu girar ele um pouco mais o vento tá vindo por tá o vento tá vindo por aqui não é se eu girar ele ele vai começar a criar uma sustentação e isso vamos nós ou nós vamos aprender a calcular na

próxima aula certo certo aqui já comecei a girar um pouco então já começa a criar aqui uma área de sucção e aqui uma área de pressão beleza E se eu aumentar muito ele vai novamente estolar Não é ele vai entrar em estol vai perder sustentação e o aerogerador vai parar e no caso do avião o avião lamentavelmente vai acabar caindo Ok eh e aqui podemos ver né essa diferença eh entre os tipos de fluxo né vai ter um lugar em que eu vou ter um fluxo laminar e depois eu vou ter um fluxo turbulento mas

isso aqui nós vamos estudar mais na frente com maiores detalhes não é mas é dessa maneira que o aerogerador faz o controle da velocidade que ele vai girar Ok eh e aqui vamos ver que a pá ela não tem o mesmo perfil ao longo de toda a pá certo aqui ó vemos o perfil na raiz da P aqui ó certo ou seja e na na base que está colada né Essa aqui é a raiz da P certo esse é o perfil na raiz da P e esse é o perfil na ponta da P ele bem

mais fininho né ve que a pá ela vai diminuindo de mais grossa a mais fina também e esse ângulo também V lembr que o ângulo vai torcer sendo né tudo isso aí para garantir um bom funcionamento aerodinâmico do aerogerador certo e aqui podemos ver algumas imagens de paz diferentes não é como já falei elas têm uma um tamanho considerável certo eh E essas aqui por exemplo essa esse pá deve ter em torno de 50 m não é 50 m de comprimento se vocês vem por exemplo quando estão viajando eh Quanto que é o comprimento eh

veículo longo não é aqueles caminhões escreve veículo longo o que que ele tem ele tem uma um comprimento entre 20 e 30 m Ok ven aqui um de 50 não é e acaba complicando muito mais e esse por exemplo é um dos aspectos para a instalação de equipamentos é na Terra e no mar certo Equipamentos na terra já ficam mais restritos ao transporte dessas paz mas no mar por exemplo o pessoal já pode utilizar pá eólicas maiores e obviamente aerogeradores com maiores potência né Essa aqui é a maior pá do mundo certo ela tem 107

m de comprimento olhem o tamanho aqui certo é um tamanho muito significativo e obviamente não dá para transportar uma dessas paz por terra essas elas são fabricadas já no porto e são embarcadas diretamente no navio e e o navio leva elas para a instalação por exemplo e num parque eólico offshore não é que é uma das coisas que vamos ver daqui a pouco no Brasil certo vão começar a ser instalados esses parques porque eh já está tendo todo o movimento para que isso aconteça aqui no Brasil então senhores nossa aula de dessa semana acaba aqui

certo nas próximas aulas vamos fazer alguns cálculos bem simples Tá bom eu vou atar o sempre então não fiquem assustados não são cálculos complexos certo é máximo eh eh produto divisão no máximo né não tem cálculo assim da engenharia Não mesmo sendo da engenharia não vamos utilizar esses cálculos mais complexos Ok mas eh esse aqui é a nossa aula certo senhores eh eu veio que tá tendo uma boa participação eu tô recebendo várias atividades mas hoje é quarta-feira e ainda Falta muita gente a entregar e eu acho que falta algumas pessoas se conectarem no grupo

não é entrarem no grupo não vi até agora não deu as 41 pessoas que estão inscritas Ok Lembrando que temos o grupo para tirar dúvidas certo para fazer qualquer tipo de comunicação que é bem mais rápido e além disso aí todo mundo visualiza as dúvidas que vocês postarem no grupo mas se tiverem algum receio de postar alguma eh algum alguma dúvida podem mandar mensagem em privada também tá ok senhores então façam essa atividade também e nós encontramos na daqui a 7 dias na próxima eh segunda-feira não é OK senhores tem mais l