Resumo
A utilização da energia dos ventos para geração de eletricidade vêm crescendo de forma significativa nos últimos anos. O aproveitamento mais eficaz dessa energia depende de equipamentos eólicos mais aprimorados. A fluidodinâmica computacional tem se destacado como uma ferramenta robusta e confiável para o desenvolvimento de turbinas eólicas. O hub é um elemento da turbina que não foi considerado nos estudos anteriores. O objetivo deste trabalho é analisar a influência da geometria do hub no desempenho aerodinâmico de uma turbina eólica de eixo horizontal de pequeno porte. Para tanto, uma turbina foi gerada com base na geometria da turbina Modelo BEM de Lee et al. (2016), sendo esta adotada como Modelo Referência. Um método numérico foi desenvolvido e validado com base nas simulações computacionais e experimentação de Lee et al. (2016). Inicialmente, um estudo de convergência de malha foi conduzido, para λ = 5,9, onde o quantitativo de 800 mil elementos possibilitou atingir resultados satisfatórios. Na sequência, as curvas de desempenho (C x λ) P dos Modelos 01, 02, 03 e 04 da turbina foram obtidas e comparadas com a do Modelo Referência. Os resultados indicaram que o método numérico apresentou boa concordância com as simulações e experimentação do estudo de referência, onde o erro médio foi de +5,10 %. Demonstraram ainda, que todos os modelos de turbina propostos obtiveram ganho de performance em relação aquela de referência. A turbina Modelo 03 apresentou o desempenho de maior significância, com ganho médio de +8,44 % em relação ao Modelo Referência. A turbina Modelo 04 atingiu o aumento de performance de +8,13 %. O Modelo 02 obteve acréscimo médio de +6,52 % em relação ao coeficiente de potência, enquanto o Modelo 01 obteve +5,95 %. Chegou-se a conclusão de que o hub é um elemento importante para a eficiência das turbinas eólicas de eixo horizontal, podendo contribuir de forma significativa para seu desempenho