Enunciado

Repita o problema 2-104 para ventos com velocidade média de 25   k m / h .

Passo 1

E aí, pessoal! Beleza? Tudo certo depois de ler esse enunciado gigante?

O primeiro passo é calcular a quantidade de energia produzida pelas turbinas. A densidade do ar é determinada ( ρ = 1,20   k g / m 3 ) .

Calculando a área, temos:

A = π D 2 4 = π ( 80   m ) 2 4 = 5027   m 2

Vamos converter a velocidade para o S.I:

V = 25 k m h 1000   m 1   k m 1   h 3600   s = 6,944   m / s

Agora vamos calcular o fluxo de massa:

m ˙ = ρ a r A V = 1,2 ∙ 6,944 = 41,891   k g / s

A turbina eólica captura 35% da entalpia gerada, então temos que:

W ˙ = η m ˙ V 2 2 = ( 0,35 ) 1 2 ( 41,891   k g / s ) ( 6,944     m / s ) 2 1   k J / k g 1000   m 2 / s 2 = 353,5     k W

Passo 2

Vamos agora determinar a velocidade na extremidade da pá em k m / h .

V e x t r e m i d a d e = π D ˙ n ˙ = π ∙ 80 ∙ 20 / m i n = 83,8   m / s = 302   k m / h

Passo 3

Para determinar o valor da energia precisamos calcular a energia produzida.

E n e r g i a   P r o d u z i d a = W ˙ ∙ ∆ t = 353,5   k ∙ 365 ∙ 24 = 3.096.660   k W h / a n o

Agora podemos calcular o custo.

C u s t o = E n e r g i a   P r o d u z i d a P r e ç o = 3.096.660   0,06 = $ 185 . 000 / a n o

Tranquilo agora?

Resposta

  1. W ˙ = 353,5     k W
  2. V e x t r e m i d a d e = 302   k m / h
  3. C u s t o = $ 185.000 / a n o

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