RESUMO
Resumen Introducción: la energía eólica ha crecido de forma acelerada en los últimos 20 años y los sitios para instalar parques eólicos se empiezan a agotar. Las turbinas eólicas de pequeña escala representan una alternativa viable, en particular en zonas boscosas: de bajo potencial eólico y alta turbulencia. Objetivo: presentar una revisión de los perfiles aerodinámicos para aerogeneradores de pequeña escala, para determinar su posible aplicación en zonas boscosas. Materiales y métodos: se efectúa una revisión literaria en las bases de datos Web of Science y Scopus, sobre turbinas eólicas de pequeña escala de eje horizontal, en las revistas Energy, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Renewable and Sustainable Energy Reviews y Renewable Energy, entre otras. Se define una clasificación de tres grandes grupos para los perfiles aerodinámicos: de uso muy frecuente, de uso con frecuencia media y de uso con baja frecuencia. Resultados: los perfiles de uso muy frecuente son el SG6043, S809 y NACA0012, siendo el primero de ellos el que presenta mejor desempeño aerodinámico. A pesar de esto, otros perfiles como el SH3055 son ampliamente usados en turbinas eólicas de pequeña escala. Conclusiones: un perfil adecuado para una turbina eólica de pequeña escala para zonas boscosas debe ser diseñado para regulación por pérdida (stall) y poseer una alta robustez ante cambios de rugosidad superficial. El perfil con mayor potencial, según la literatura para esta aplicación, es el SG6043, siendo 110 % y 85 % más eficiente que NACA0012 y S809, respectivamente, para un Re de 2 x 105; empero, se requiere más investigación en temas como desempeño aerodinámico de los perfiles ante altos niveles de turbulencia.
Abstract Introduction: Wind energy has grown rapidly in the last 20 years and sites to install full-scale wind farms are starting to run out. Small-scale wind turbines represent a feasible alternative, particularly in forested areas of low wind potential and high turbulence. Objective: to present a review of the aerodynamic profiles for small-scale wind turbines, to determine their possible application in wooded areas. Materials and methods: a review of small-scale horizontal axis wind turbines is carried out using the Web of Science and Scopus databases mainly on the journals: Energy, Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Renewable and Sustainable Energy Reviews, and Renewable Energy. A classification of three large groups is defined for the aerodynamic profiles: very frequent use, medium frequency use and low frequency use. Results: the profiles of very frequent use are the SG6043, S809 and NACA0012, the first of them is the one having the best aerodynamic performance. Despite this, other profiles such as the SH3055 are widely used in the small-scale wind turbine field. Conclusions: a suitable profile for a small-scale wind turbine for forested areas should be designed for stall regulation and have low sensitivity against changes in surface roughness. The profile with the greatest potential, according to the literature for this application, is the SG6043, being 110 % y 85 % more efficient than NACA0012 and S809, respectively, for a Re of 2 x 105; however, more research is required on issues such as aerodynamic performance of the profiles at high levels of turbulence.
Resumo Introdução: a energia eólica há crescido de forma acelerada nos últimos 20 anos e os sítios para instalar parques eólicos empeçam a diminuir. As turbinas eólicas de pequena escala representam uma alternativa viável, em particular nas zonas arborizadas: de baixo potencial eólico e alta turbulência. Objetivo: apresentar uma revisão dos perfis aerodinâmicos para aerogeradores de pequena escala, para determinar uma possível aplicação nas zonas arborizadas. Materiais e métodos: efetuou-se uma revisão literária nas bases de dados Web of Science e Scopus, sobre turbinas eólicas de pequena escala de eixo horizontal, nos jornais Energy, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Renewable and Sustainable Energy Reviews e Renewable Energy, entre outras. Define-se uma classificação dos três grandes grupos para os perfis aerodinâmicos: de uso muito frequente, de uso com frequência meia e de uso com baixa frequência. Resultados: os perfis de uso muito frequente são o SG6043, S809 y NACA0012, sendo o primeiro deles o que apresenta melhor desempenho aerodinâmico. Apesar disso, os perfis como o SH3055 são amplamente usados nos negócios das turbinas eólicas. Conclusões: um perfil adequado para uma turbina eólica de pequena escala para zonas arborizadas deve ser projetado para regulação por stall e possuir uma alta robustez ante mudanças na rugosidade superficial. O perfil com maior potencial, segundo a literatura e para essa aplicação é o SG6043, sendo 110 % e 85 % mais eficiente que NACA0012 e S809, respectivamente, para um Re de 2x 105, no entanto, requere mais investigação em temas como o desempenho aerodinâmico dos perfis
RESUMO
A mudança da posição do corpo sobre a bicicleta tem sido relacionada a alterações na ativação dos músculos do membro inferior. Desta forma, o objetivo do presente estudo foi comparar a ativação dos músculos "Tibialis Anterior", "Gastrocnemius Medialis", "Biceps Femoris", "Rectus Femoris", "Vastus Lateralis", "Adductor Longus" e "Gluteus Maximus" nas seguintes situações: 1) posição de referência (posição preferida); 2) posição de adução (joelhos tangenciando o quadro da bicicleta); 3) posição de abdução (joelhos afastados do quadro da bicicleta). Seis atletas com experiência competitiva em ciclismo foram avaliados por meio da eletromiografia de superfície (EMG). Todos pedalaram em suas próprias bicicletas montadas em um ciclosimulador, com carga de trabalho normalizada pelo VO2 de forma que a taxa de troca respiratória se mantivesse entre 0,8 e 1,0. A ativação muscular foi analisada por meio da comparação da média do envelope RMS e do período de ativação para cada um dos músculos, nas três posições avaliadas. Não foram observadas diferenças significativas para a média do envelope RMS e para o período de ativação dos músculos nas três posições avaliadas, à exceção do "Adductor Longus". Observou-se maior ativação (36 ± 6 por cento) deste músculo na posição de adução comparado a posição de abdução (25 ± 11 por cento) para um valor de significância de p = 0,02, sem diferenças em relação a posição de referência (27 ± 7 por cento). Estes resultados sugerem que não ocorrem alterações substanciais na ativação dos principais músculos do membro inferior quando a posição dos joelhos no plano frontal é alterada e a carga de trabalho é mantida, à exceção do aumento da participação do "Adductor Longus".
Cyclist's body position on the bike has been related to changes in muscle activation. Therefore, the aim of the present study was to compare the activation of Tibialis Anterior, Gastrocnemius Medialis, Biceps Femoris, Rectus Femoris, Vastus Lateralis, Adductor Longus e Gluteus Maximus muscles in three conditions: 1) reference position (preferred position); 2) adduction position (knees almost touching the bicycle frame); 3) abduction position (knees away from the bicycle frame). Six athletes with competitive experience in cycling were evaluated using surface electromyography. They pedalled using their own bicycles mounted on a wind-trainer, with a workload relative to the second ventilatory threshold. Muscle activation was defined by the mean value of the RMS envelope and by the activation period for the three evaluated positions. There were no significant differences in muscles' RMS or activation period between the three positions, except for the Adductor Longus muscle. In adduction position, this muscle was more activated (36 ± 6 percent), compared to the abduction position (25 ± 11 percent) for a significance level of p = 0.02, without significant differences for the reference position (27 ± 7 percent). These results indicate that there is no substantial difference in the activation of the most important muscles of the lower limb when the position of the knee is changed in the frontal plane for the same workload level, with the Adductor Longus as an exception.
Assuntos
Humanos , Adulto , Ciclismo , Eletromiografia , Extremidade Inferior , Músculos , PosturaRESUMO
The use of covering materials in protected environments modifies the air movement close to the crop canopy compared to external environment, which changes the heat and mass transfer between canopy and air. Several researches have been made in greenhouses to estimate mass and heat flux using dimensionless numbers to characterize the type of convection (forced, free or mixed). The knowledge of which one is dominant allows simplifications and specific approaches. The dominant convection regime between canopy and air was determined in a naturally ventilated greenhouse cropped with sweet pepper. Forced convection was predominant, representing more than 70% of the time. During daytime, an increase of mixed convection was observed. It is thus appropriated the use of models that include both forced and mixed convection in the studies of mass and heat exchanges in canopy - air interface.
O uso de coberturas em ambientes protegidos altera a movimentação de ar próximo do dossel da cultura, comparado com o ambiente externo, modificando os processos de trocas de calor e massa entre dossel e ar. Muitos trabalhos realizados em casas de vegetação têm estimado os fluxos de calor latente e sensível com emprego de números adimensionais caracterizadores do tipo de regime convectivo. O conhecimento do tipo de regime predominante (forçado, livre ou misto) permite simplificações e abordagens mais específicas para estimativa destes fluxos. No presente trabalho, foi determinado o tipo de regime convectivo predominante entre dossel e ar, em uma casa de vegetação em arco, com ventilação natural com a cultura do pimentão amarelo. Na maior parte do tempo (>70%) houve predominância da convecção forçada. Durante o dia, foi observado um pequeno aumento da convecção mista, sendo interessante para este período o uso de modelos que contemplem tanto a convecção mista quanto a forçada no estudo das trocas de calor e de massa entre dossel e ar.
RESUMO
The use of covering materials in protected environments modifies the air movement close to the crop canopy compared to external environment, which changes the heat and mass transfer between canopy and air. Several researches have been made in greenhouses to estimate mass and heat flux using dimensionless numbers to characterize the type of convection (forced, free or mixed). The knowledge of which one is dominant allows simplifications and specific approaches. The dominant convection regime between canopy and air was determined in a naturally ventilated greenhouse cropped with sweet pepper. Forced convection was predominant, representing more than 70% of the time. During daytime, an increase of mixed convection was observed. It is thus appropriated the use of models that include both forced and mixed convection in the studies of mass and heat exchanges in canopy - air interface.
O uso de coberturas em ambientes protegidos altera a movimentação de ar próximo do dossel da cultura, comparado com o ambiente externo, modificando os processos de trocas de calor e massa entre dossel e ar. Muitos trabalhos realizados em casas de vegetação têm estimado os fluxos de calor latente e sensível com emprego de números adimensionais caracterizadores do tipo de regime convectivo. O conhecimento do tipo de regime predominante (forçado, livre ou misto) permite simplificações e abordagens mais específicas para estimativa destes fluxos. No presente trabalho, foi determinado o tipo de regime convectivo predominante entre dossel e ar, em uma casa de vegetação em arco, com ventilação natural com a cultura do pimentão amarelo. Na maior parte do tempo (>70%) houve predominância da convecção forçada. Durante o dia, foi observado um pequeno aumento da convecção mista, sendo interessante para este período o uso de modelos que contemplem tanto a convecção mista quanto a forçada no estudo das trocas de calor e de massa entre dossel e ar.
RESUMO
In the present work we study the seasonal variation of the transpiration of a tropical forest, and its dependence on biotic and abiótic factors. We used data of the project CARBOPARÁ, part of The Large Scale Biosphere-Atmosphere Experiment in Amazonia (LBA), collected in the National Forest of Caxiuanã, northeastern Amazonia. The average transpiration in a 39-day period during the rainy season was 2.9 mm day-1. In a 29-day period during dry season, the average transpiration was 4.3 mm day-1. The maximum values of the surface conductivity (Cs) are 0.060 m s-1 and 0.045 m s-1 for the rainy and dry period, respectively, observed at 08:00 h local time. The aerodynamic conductance averages (Ca) 0.164 m s-1 and 0.210 m s-1, for the rainy and dry periods, respectively, while the maximum values of Ca are 0.220 and 0.375 m s-1, for the same periods,respectively. It was verified that Cs presents an inverse exponential relationship with the deficit of atmospheric water vapor, for different intervals of global solar irradiance. The hourly analysis of the decoupling factor suggests that the morning transpiration is mainly controlled by the availability of energy. During the afternoon, on the other hand, for both periods studied, the forest becomes progressively coupled to the atmosphere, denoting larger superficial control on the transpiration process.
No presente trabalho foram estudadas a variação sazonal da transpiração, de uma floresta tropical, e sua dependência com fatores bióticos e abióticos. Utilizaram-se dados do projeto CARBOPARÁ, parte integrante do Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA), coletados na reserva florestal de Caxiuanã, região nordeste da Amazônia. A evapotranspiração total num intervalo de 39 dias para o período chuvoso foi 108,2 mm, com valor médio de 2,9 mm dia-1, enquanto, durante o período menos chuvoso, a evapotranspiração total num intervalo de 29 dias foi 128,8 mm, com média de 4,3 mm dia-1 para o período. Os valores máximos da condutividade de superfície (Cs), nos dois períodos, ocorreram às 08:00 hl, sendo estes valores de 0,060 m s-1 e 0,045 m s-1 para o período chuvoso e menos chuvoso, respectivamente. A condutância aerodinâmica média (Ca) foi 0,164 m s-1 e 0,210 m s-1, para os períodos chuvoso e menos chuvoso, respectivamente. Os valores máximos da Ca observados para os períodos chuvoso e menos chuvoso foram, respectivamente, 0,220 e 0,375 m s-1. Verificou-se que Cs guarda uma relação exponencial inversa com o déficit de vapor de água atmosférico, para diferentes intervalos de irradiância solar global. A análise horária do fator de desacoplamento sugere que a evapotranspiração, durante a manhã, tem um maior controle realizado pela disponibilidade de energia, quando comparado ao período menos chuvoso. Durante a tarde verifica-se que o dossel da floresta progressivamente tende a estar mais acoplado à atmosfera, para ambos os períodos estudados, demonstrando maior controle superficial na transpiração.