Desenvolvimento de uma turbina de fluxo reversível para uso em usina maremotriz com operação em duplo efeito.

Este trabalho apresenta uma proposta de um modelo de turbina de fluxo reversível para o aproveitamento da energia potencial das marés. Sua aplicação no uso de barragens vem a aproveitar a energia potencial oriunda do movimento das marés durante a passagem da água ao reservatório durante a preamar, e sua característica auto retificadora permite o movimento de rotação no mesmo sentido quando a água retorna do reservatório ao oceano, garantindo uma operação de duplo-efeito da usina. O conceito, que foi baseado nas turbinas tipo Wells aplicadas em centrais de coluna de água oscilante (CAO), foi transferido para o caso da aplicação em hidrelétrica de baixas alturas de queda. Com os conceitos clássicos dos estudos de teoria das turbomáquinas e aerodinâmica pôde-se desenvolver um modelo de turbina axial utilizando de pás de perfil simétrico para a aplicação pretendida. Um modelo físico foi desenvolvido, prototipado e ensaiado numa bancada de testes no Laboratório Hidromecânico para Pequenas Centrais Hidrelétricas (LHPCH) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI). Com isto, foram traçadas curvas de eficiência do modelo para diferentes parâmetros, na busca de melhor conhecer o perfil, destacar suas vantagens e apontar suas deficiências, com fins de sugestões futuras tanto para o equipamento de teste quanto o modelo de turbina em si. Foi também desenvolvido um modelo computacional semelhante ao modelo utilizado na bancada de testes, ensaiado em plataforma Ansys CFX 14.0. Com os resultados obtidos, pôde-se comparar o modelo de dinâmica dos fluidos computacional com o modelo experimental, e assim buscar a validação dos resultados. Este trabalho veio a apresentar uma inovação tecnológica que necessita ser bastante aprofundada, mas que apresenta uma opção de aproveitamento energético pouco, ou quase nulo, difundido no Brasil. Apesar de que sua aplicação pode não ser apenas direcionada ao uso em energia marémotriz, mas em qualquer aproveitamento hídrico de baixa queda. Sugestões serão apresentadas ao final deste trabalho

Turbina Axial para Condições de Ultra-Baixa Queda

As turbinas axiais convencionais são turbinas que operam em condições de baixa-queda, ou seja, alturas de queda entre 70 e até 5 metros. São máquinas que operam com baixas alturas de queda e altas vazões. Para alturas de queda abaixo de 5,0 metros, ainda estão sendo desenvolvidas máquinas para operação dentro desse parâmetro. Máquinas desse porte geram viabilidade econômica e devido à facilidade de sua manutenção e o não emprego de grandes obras civis, podendo ser instaladas em pequenos canais em propriedades rurais e comunidades. Um termo de cooperação científica entre Canadá e Brasil favoreceu para que um modelo de turbina desenvolvido por uma instituição canadense e fosse ensaiada nas dependências da Universidade Federal de Itajubá fosse realizado.Palavras-chave: turbina axial, ultra-baixa queda, ensaio de eficiência mecânica

Desenvolvimento de uma turbina de fluxo reversível para uso em usina maremotriz com operação em duplo efeito.

Este trabalho apresenta uma proposta de um modelo de turbina de fluxo reversível para o aproveitamento da energia potencial das marés. Sua aplicação no uso de barragens vem a aproveitar a energia potencial oriunda do movimento das marés durante a passagem da água ao reservatório durante a preamar, e sua característica auto retificadora permite o movimento de rotação no mesmo sentido quando a água retorna do reservatório ao oceano, garantindo uma operação de duplo-efeito da usina. O conceito, que foi baseado nas turbinas tipo Wells aplicadas em centrais de coluna de água oscilante (CAO), foi transferido para o caso da aplicação em hidrelétrica de baixas alturas de queda. Com os conceitos clássicos dos estudos de teoria das turbomáquinas e aerodinâmica pôde-se desenvolver um modelo de turbina axial utilizando de pás de perfil simétrico para a aplicação pretendida. Um modelo físico foi desenvolvido, prototipado e ensaiado numa bancada de testes no Laboratório Hidromecânico para Pequenas Centrais Hidrelétricas (LHPCH) da Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI). Com isto, foram traçadas curvas de eficiência do modelo para diferentes parâmetros, na busca de melhor conhecer o perfil, destacar suas vantagens e apontar suas deficiências, com fins de sugestões futuras tanto para o equipamento de teste quanto o modelo de turbina em si. Foi também desenvolvido um modelo computacional semelhante ao modelo utilizado na bancada de testes, ensaiado em plataforma Ansys CFX 14.0. Com os resultados obtidos, pôde-se comparar o modelo de dinâmica dos fluidos computacional com o modelo experimental, e assim buscar a validação dos resultados. Este trabalho veio a apresentar uma inovação tecnológica que necessita ser bastante aprofundada, mas que apresenta uma opção de aproveitamento energético pouco, ou quase nulo, difundido no Brasil. Apesar de que sua aplicação pode não ser apenas direcionada ao uso em energia marémotriz, mas em qualquer aproveitamento hídrico de baixa queda. Sugestões serão apresentadas ao final deste trabalho