Resumo |
Este projeto de pesquisa visa acrescentar e contribuir com os trabalhos que vem sendo desenvolvidos na área de fontes renováveis de energia. Nesta área, diversas fontes têm sido estudadas, entre elas a eólica, a solar, a hidráulica. Nas usinas hidroelétricas as turbinas hidráulicas são as máquinas que transformam a energia hidráulica em trabalho mecânico, que é posteriormente transformando em energia elétrica por meio de um gerador. Uma forma de classificar as turbinas, é com relação a variação de pressão estática na passagem do escoamento pelo rotor. Tem-se turbinas de reação, na qual a pressão diminui, e turbinas de ação, na qual a pressão se mantém constante, nas quais o rotor está exposto a atmosférica. Dentre as turbinas hidráulicas, as turbinas Pelton, Francis e Kaplan são as principais. A seleção da turbina adequada varia consoante a vazão, altura de queda e aplicabilidade do projeto. O objetivo principal é realizar o projeto hidráulico de rotores de turbina de ação, aplicando a teoria de turbomáquinas e tendo em vista que a matéria prima a ser empregada na construção dos mesmos será de baixo custo, principalmente, materiais plásticos, como tubos de PVC. As turbinas devem adequar-se à bancada de testes do DEP. Será realizada análise numérica dos principais parâmetros de desempenho hidráulico, tais como: força, momento, potência e desempenho. Os rotores serão submetidos sob diversas condições de operação. Para tal fim, será realizado o dimensionamento, a concepção do desenho no software SolidWorks, elaboração da malha e simulação numérica das turbinas projetadas através do ANSYS CFX. Os resultados obtidos por meio da simulação numérica serão contrapostos à literatura a fim de validar o modelo de simulação proposto e por consequência a turbina projetada. |