Resumos Aceitos pela PRPPG

III Encontro de Pesquisa

OTIMIZAÇÃO DE TORRES DE AÇO EM TRONCOS DE CONE PARA GERADORES EÓLICOS

Área: Engenharias
Orientador: Antonio Macario Cartaxo de Melo
Autores Principais: João Baptista Cardoso Athayde Lima, Bruno Pinho Feijo
Co-Autores:
Apresentação: Oral   Dia: 20  Hora: 08:20  Sala: 20  Local: Física Bloco:924
Identificação: 2.2.07.006
Resumo:
A geração de energia eólica vem sendo uma alternativa na região Nordeste, principalmente no Ceará. Esta fonte renovável a custo zero, ecologicamente correta, é favorecida pelo potencial dos ventos e por sua complementaridade temporal com a geração hidrelétrica. As estruturas das torres dos aerogeradores representam de 20 % a 30 % do custo do sistema. Torres cada vez mais altas são usadas para captar ventos com maior velocidade. A esbeltez insere maior complexidade na análise e no projeto, tanto no que diz respeito à forma geométrica quanto aos efeitos dinâmicos. O objetivo deste trabalho é apresentar uma formulação para otimização do projeto de uma torre de aço, constituída por segmentos tubulares tronco de cone, tendo como variáveis de projeto os diâmetros representativos dos segmentos e suas espessuras, e restrições relativas ao comportamento estrutural (rigidez, resistência, frequências e estabilidade) e a condições de transporte. A solução de custo mínimo é procurada minimizando-se o peso da torre satisfazendo simultaneamente a todas as restrições. A análise estática linear e de vibração livre é realizada supondo a torre engastada na base e com elementos finitos de pórtico-2D. As cargas consideradas foram: o peso próprio do conjunto nacele/rotor no topo; a força do vento sobre as pás; a força devido ao vento na torre; e o peso próprio da torre. Massas não estruturais poderão ser agregadas ao modelo. A disponibilidade comercial de chapas impõe valores discretos às espessuras, que associadas às restrições quanto à segurança, introdutoras de pontos de descontinuidades nas funções e suas derivadas, geram dificuldades para a solução. Uma alternativa eficiente é o uso de Programação Evolutiva, que simula os princípios da evolução de Darwin e da genética, como o Algoritmo Genético (AG), aqui empregado. Resultados de aplicações são comparados com os da literatura.