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TRABALHOS DE FIM DE CURSO @PUC-Rio
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Título: AVALIAÇÃO EXPERIMENTAL DO DESEMPENHO DE TURBINAS HIDROCINÉTICAS
Autor(es): RAFAEL PUGAS CARVALHO DE FREITAS
Colaborador(es): IGOR BRAGA DE PAULA - Orientador
OMAR ELIAS HORNA PINEDO - Coorientador
Catalogação: 14/JUL/2026 Língua(s): PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo: TEXTO Subtipo: TRABALHO DE FIM DE CURSO
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Referência(s): [pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=76864@1
[en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=76864@2
DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.76864
Resumo:
O crescente interesse por fontes renováveis de energia tem impulsionado o desenvolvimento de tecnologias como as turbinas hidrocinéticas, que são capazes de aproveitar energia disponível de correntes marinhas em ambientes submarinos. Nesse contexto, este trabalho investigou experimentalmente a influência de diferentes geometrias de bordo de fuga, região da pá onde o escoamento abandona sua superfície, no desempenho de turbinas hidrocinéticas do tipo Savonius. Foram avaliadas quatro configurações de turbina: uma turbina de referência, uma turbina apenas com suporte para instalação de bordos de fuga, uma turbina equipada com bordo de fuga retangular e uma turbina equipada com bordo de fuga serrilhado. Os ensaios experimentais foram realizados em canal de água para velocidades de escoamento de 0,3 m/s e 0,4 m/s, sendo medidos o torque e a velocidade de rotação da turbina, a partir dos quais foram calculados os coeficientes adimensionais de potência e torque em função da razão de velocidade de ponta. Os resultados mostraram que todas as configurações apresentaram comportamento compatível com aquele tipicamente observado para rotores Savonius. Verificou-se que a introdução do suporte provocou uma redução superior a 40 porcento no coeficiente de potência máximo em relação à turbina de referência, evidenciando o impacto das modificações geométricas sobre o escoa mento. A instalação dos bordos de fuga permitiu recuperar parte desse desempenho, sendo a configuração serrilhada a que apresentou os melhores resultados dentre as geometrias modificadas, com ganhos de até 44 porcento em relação à turbina apenas com suporte e desempenho superior ao obtido com o bordo de fuga retangular nas duas velocidades analisadas. Entretanto, nenhuma das configurações modificadas foi capaz de superar o desempenho da turbina de referência. Os resultados obtidos contribuem para a compreensão da influência de modificações em bordos de fuga sobre turbinas hidrocinéticas do tipo Savonius e fornecem uma base promissora para o desenvolvimento de configurações mais eficientes de turbinas hidrocinéticas para ambientes submarinos.
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