aerodynamic diffuser to vertical axis wind turbine, aerogerador de eixo vertical e processo de fabricação de difusor aerodinâmico

Technology background
Marcado por esforços para aumentar a eficiência de turbinas eólicas de eixo vertical por meio de difusores aerodinâmicos baseados no efeito Venturi. As soluções existentes incluem difusores com geometrias planas e curvas, muitas vezes acompanhadas de flanges para gerar vórtices e zonas de baixa pressão, visando acelerar o vento e melhorar a potência. However, essas tecnologias apresentavam limitações na formação de vórtices e na eficiência aerodinâmica, especialmente em relação ao torque de partida, dificultando o desempenho em velocidades de vento mais baixas.

Technology description
A presente invenção descreve um difusor aerodinâmico para uma turbina eólica de eixo vertical. Specifically, a presente invenção compreende uma geometria de difusor curvo com forma Venturi e flanges capaz de otimizar a eficiência aerodinâmica das turbinas eólicas de microescala no seu menor torque de partida. O dito difusor impede a expansão do fluxo de ar que passa pelas pás da turbina eólica, locally concentrating this flow, substantially increasing the wind speed and the turbine's energy potential. A presente invenção se situa nos campos da engenharia de energia e engenharia mecânica, voltada para área da fluidodinâmica.

Problem Fixed
O invento resolve o problema da baixa eficiência aerodinâmica e do torque de partida em turbinas eólicas de eixo vertical, maximizando o fluxo de ar que passa pelas pás e aumentando sua velocidade por meio de uma geometria de difusor curvo com flanges. Essa solução melhora significativamente a formação de vórtices e zonas de baixa pressão na saída do difusor, permitindo que a turbina funcione com ventos de menor intensidade e gere mais energia de forma otimizada.

Applications
O invento é aplicado em turbinas eólicas de eixo vertical, especialmente em sistemas de microgeração de energia, para otimizar a eficiência aerodinâmica e aumentar a geração de energia mesmo em condições de ventos fracos. Ele é ideal para ambientes urbanos e rurais, onde há necessidade de soluções compactas, eficientes e que funcionem com ventos de baixa intensidade.

Advantages
O invento oferece uma forma econômica e eficiente de produzir carvão ativado altamente magnético a partir de biomassa vegetal e cloreto de níquel(II). O processo simplificado, em uma única etapa de pirólise, resulta em material com alta capacidade de adsorção e magnetização, ideal para remover contaminantes em tratamentos de água, com baixo custo e aplicabilidade em larga escala.

Technology Readiness Level (TRL – Technology Readiness Level)

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Status and opportunity
Patent published by INPI under application number BR 10 2019 010102 4.

The patent can be found in full at Lume by Link.

Inventors
Luis Henrique Alves Candido
Suzane Miritz