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AVALIAÇÃO DA CONFIABILIDADE COMPOSTA BASEADA EM ...

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3.4 Modelo Estocástico de Usinas Eólicas<br />

A.4.1<br />

A natureza do Vento<br />

Quando uma determinada área de terra é aquecida pelo sol, o ar ao redor dessa<br />

massa de terra absorve parte desse calor. A uma certa temperatura, esse ar mais quente<br />

começa a se elevar muito rapidamente, pois um determinado volume de ar quente é<br />

mais leve do que um volume igual de ar mais frio. As partículas de ar que se movem<br />

mais rápido, por estarem mais aquecidas, exercem uma pressão maior do que as<br />

partículas que se movem mais devagar, de modo que são necessárias menos delas para<br />

manter a pressão normal do ar em uma determinada elevação. Quando este ar quente<br />

mais leve se eleva subitamente, o ar mais frio flui rapidamente para preencher o espaço<br />

vazio deixado. Este ar que velozmente preenche o espaço vazio é o vento.<br />

O movimento de rotação da Terra também provoca o deslocamento das massas de<br />

ar quente e fria, segundo o princípio da Força de Coriolis. De acordo com este<br />

fenômeno, o movimento de rotação da Terra faz com que um deslocamento na direção<br />

norte-sul seja desviado para a direita e, da mesma forma, um deslocamento na direção<br />

sul-norte seja desviado para esquerda. Os ventos provocados por esses mecanismos são<br />

chamados de ventos globais ou geostróficos e são classificados conforme as direções<br />

predominantes de: ventos alísios, que sopram dos trópicos para o Equador, ventos<br />

contra-alísios, que sopram do Equador para os pólos, ventos do oeste, que sopram dos<br />

trópicos para os pólos e ventos polares, que sopram dos pólos para as zonas<br />

temperadas[3].<br />

A velocidade do vento também é influenciada pelas condições climáticas, pelas<br />

características locais do relevo e pelos obstáculos presentes. A variação da velocidade<br />

provoca uma constante variação na energia gerada por turbinas eólicas, conforme<br />

apresentado em [3], embora, na maioria das vezes, as variações muito rápidas possam<br />

ser compensadas pela inércia do rotor da turbina eólica.<br />

A.4.2<br />

Potência Extraída do Vento<br />

A potência extraída pela turbina eólica de um fluxo de ar de densidade ρ,<br />

movendo-se a uma velocidade v, perpendicular a uma seção transversal de área A de um<br />

cilindro varrido pelas hélices da turbina, pode ser expressa como[3]:<br />

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