Estudos de formas de aerofólios para turbinas eólicas de pequeno porte

dc.contributor.advisor1Mariano, Felipe Pamplona
dc.contributor.referee1Mariano, Felipe Pamplona
dc.contributor.referee1Freitas, Thiago Fernando Santiago de
dc.contributor.referee1Beghelli, Júlio Modesto
dc.creatorFerreira, José Sobreira
dc.date.accessioned2026-08-18T18:19:26Z
dc.date.available2026-08-18T18:19:26Z
dc.date.issued2026-07-02
dc.description.abstractThis work presents an aerodynamic study of airfoils applicable to small wind turbines, focusing on the E423 and S809 profiles. The analysis was carried out through Computational Fluid Dynamics simulations, using FreeCAD and cfMesh for the construction of the computational domain and mesh generation, OpenFOAM for the numerical solution, and ParaView for post-processing, all of them are free, open-source software packages. Furthermore, they are used together within a unified platform called CfdOF, which is integrated into FreeCAD. Initially, the methodology was validated with the E423 airfoil at a Reynolds number of 300.000, comparing the aerodynamic coefficients obtained with numerical and experimental data available in the literature. The mesh refinement study indicated that the mesh with a characteristic size of 4.0 mm presented better agreement with the reference data. Using this mesh, angles of attack of 0°, 4°, 8°, and 12° were simulated, showing an increase in the lift coefficient with angle of attack and a more pronounced drag increase at 12°. The comparison an average deviation of approximately 1.93% for the lift coefficient, indicating good agreement between the numerical and experimental results. After validation, the methodology was applied to the S809 airfoil, developed for wind turbine applications, allowing a qualitative analysis of pressure and velocity fields. The results indicate that the adopted methodology is suitable for preliminary analyses of airfoils applied to small wind turbines.
dc.description.resumoEste trabalho apresenta um estudo aerodinâmico de aerofólios aplicáveis em turbinas eólicas de pequeno porte, com foco nos perfis E423 e S809. A análise foi realizada por meio de simulações de Dinâmica dos Fluidos Computacional, utilizando FreeCAD e cfMesh para construção do domínio computacional e geração da malha, OpenFOAM para solução comptacional e ParaView para o pós-processamento, todos são programas livres, de código aberto e gratuitos. Além disso, são utilizados em conjunto, em uma mesma plataforma denominada CfdOF, integrada no FreeCAD. Inicialmente, a metodologia foi validada com o aerofólio E423 em número de Reynolds igual a 300.000, comparando os coeficientes aerodinâmicos obtidos com dados numéricos e experimentais disponíveis na literatura. O estudo de refinamento de malha indicou que a malha com tamanho característico de 4,0 mm apresentou maior coerência com os dados de referência. Com essa malha, foram simulados os ângulos de ataque de 0°, 4°, 8° e 12°, observando-se aumento do coeficiente de sustentação com o acréscimo do ângulo de ataque e elevação mais expressiva do arrasto em 12°. A comparação com os dados experimentais apresentou desvio médio de aproximadamente 1,93% para o coeficiente de sustentação, indicando boa aproximação dos resultados. Após a validação, a metodologia foi aplicada ao aerofólio S809, desenvolvido para aplicações em turbinas eólicas, permitindo analisar qualitativamente os campos de pressão e velocidade. Os resultados indicam que a metodologia adotada é adequada para análises preliminares de aerofólios aplicados a turbinas eólicas de pequeno porte.
dc.identifier.citationFERREIRA, José Sobreira. Estudos de formas de aerofólios para turbinas eólicas de pequeno porte. 2026. 59 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Escola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br//handle/ri/31417
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.courseEngenharia Mecânica (RMG)
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Elétrica, Mecânica e de Computação - EMC (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAerofólios
dc.subjectTurbinas eólicas de pequeno porte
dc.subjectCFD
dc.subjectOpenFOAM
dc.subjectE423
dc.subjectS809
dc.subjectAirfoils
dc.subjectSmall wind turbines
dc.titleEstudos de formas de aerofólios para turbinas eólicas de pequeno porte
dc.typeTrabalho de conclusão de curso de graduação (TCCG)

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