ALGORITMO GENÉTICO APLICADO À OTIMIZAÇÃO DE AEROFÓLIO PARA REDUÇÃO DE RUÍDO AERODINÂMICO

Ramon André Mesquita Teixeira¹; Francisco Ilson da Silva Júnior¹

¹ Universidade Federal do Ceará

doi:10.20906/CPS/CON-2016-0620

Resumo

O ruído produzido pelos aerogeradores, causador de danos à saúde, tem sido um empecilho para a acomodação daqueles à sociedade. Esse trabalho traz a descrição espacial do ruído aerodinâmico do aerofólio s809, bastante conhecido na confecção das pás de aerogeradores, passíveis de utilização em grande e pequena escala (este é utilizado dentro de zonas urbanas), e a otimização do perfil s809 usado nas lâminas das turbinas, em termos de níveis de ruído e desempenho da lâmina, através de métodos de algoritmo genético. O principal propósito desse processo de otimização é diminuir os níveis de emissão de ruído, ao mesmo tempo em que se melhore, ou mantenha, ou cause mudanças irrelevantes às performances mecânica e aerodinâmica da pá através de alterações na geometria do perfil do aerofólio. O ruído aerodinâmico apresenta duas fontes: injeção de turbulência e autoruído. Este, por sua vez, possui 5 mecanismos diferentes a se manifestar: ruído de camada limite turbulenta no bordo de fundo, ruído de separação-estol, ação de vórtex na camada limite laminar, ruído devido à rigidez do bordo de fuga e ruído de influxo turbulento. Este trabalho tem por objetivo otimizar o perfil s809, a fim de que aerogeradores dotados desse perfil emitam níveis de ruído, devido à aerodinâmica, menores, sem, no mínimo, grandes desgastes a sua performance aerodinâmica. Para o processo de otimização, foram usados modelos empíricos de aeroacústica e uma família de funções aerodinâmicas bem conhecidas. Foram utilizadas técnicas de Algorítimo Genético para duas formas de variação das coordenadas do perfil. Uma com variação máxima de 10% em cada coordenada e outra com variação uniforme máxima para o lado de pressão e o lado de sucção de 100%.

Palavras-chave: Aeroacústica; Otimização de Aerofólio; Algoritmo Genético