Bioeconomia: Diversidade e Riqueza para o Desenvolvimento Sustentável
21 a 25 de outubro de 2019
Trabalho 12127
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Engenharia/Tecnologia |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Israel Silvestre de Oliveira |
| Orientador | HENRIQUE MARCIO PEREIRA ROSA |
| Título | Estudo de simulação numérica e experimental em turbinas hidráulicas de ação (Plano de trabalho: Turbina Pelton) |
| Resumo | As turbinas hidráulicas são os componentes mais importantes em uma usina hidrelétrica, visto que nelas ocorrem a transformação da energia hidráulica em energia mecânica. Dentre elas, se destacam as turbinas Francis, Kaplan e Pelton que são selecionadas de acordo com a vazão volumétrica, a altura de queda disponível, a potência, a rotação pretendida e a aplicabilidade do projeto. As turbinas tipo Pelton são indicadas para usinas com elevadas quedas e vazões reduzidas, sendo turbinas de acessível fabricação, instalação e usinagem, possuem versatilidade em sua produção. A singularidade desse tipo de turbina se deve ao fato de seu distribuidor possuir o formato de um bocal injetor que gera um jato e o direciona às pás do rotor. Uma das complexidades envolvendo esse tipo de projeto é o dimensionamento das pás do rotor, que possuem o formato de concha e diversos parâmetros dependentes do diâmetro máximo do jato. O objetivo principal é projetar o protótipo de uma turbina Pelton para ser aplicada a uma bancada didática e avaliar o torque decorrente de sua aplicação. Para tal fim, elaborou-se uma planilha de cálculos no Excel que recebia como entrada a vazão, a rotação, a potência e a altura de queda disponível e retornava os parâmetros referentes ao jato, a roda Pelton e os parâmetros geométricos das pás, retificados por fatores de correção disponíveis em literatura. O desenho das conchas e da roda foram concebidos no software SolidWorks e processado no software ANSYS onde foi divido entre domínio rotativo e estacionário, originando duas malhas distintas que, posteriormente conectadas, foram simuladas numericamente seguindo-se uma metodologia especificada para esse tipo de turbina. Na etapa de pós-processamento, foram verificadas as direções referentes ao jato, destacando-se a análise na interface entre o domínio rotativo e o estacionário. Os resultados das simulações foram representados em gráficos que apresentam o torque em função da posição angular da roda em relação a entrada do jato. |
| Palavras-chave | Energia hidráulica, turbina Pelton, torque |
| Forma de apresentação..... | Painel |