Autor |
Schuh, Laercio Henrique; |
Orientador |
Wander, Paulo Roberto; |
Lattes do orientador |
http://lattes.cnpq.br/3438508833347823; |
Instituição |
Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Título |
Geração de energia com o uso do parafuso de Arquimedes; |
Resumo |
O estudo de geração de energia com uso do parafuso de Arquimedes vem do
interesse da aplicação de tecnologias alternativas que possam suprir a demanda
energética de pequenas localidades, visto que o Brasil possui um enorme potencial
hidroelétrico. Os principais atributos desta tecnologia são: a sua utilização em quedas
d’água de 5 a 15 m, a não necessidade de reservatório de acumulação e a menor
agressividade ao meio ambiente, pois sua geometria e característica de operação
permitem a passagem de peixes pelo canal da turbina. Desta forma, o objetivo deste
trabalho é a construção de um protótipo em escala laboratorial de uma turbina de
Arquimedes a fim de estudar os efeitos da variação de vazão sobre a eficiência do
modelo, o intervalo em que ela possui melhor rendimento e a relação dos parâmetros
de vazão e velocidade de rotação no desempenho da mesma. A metodologia prevê o
uso de ferramentas de projeto e manufatura para construção do protótipo e ensaios
com o parafuso a uma inclinação de 27° com o plano horizontal. As vazões do
experimento variaram de 21% a 185% da vazão nominal de projeto, onde foram
coletadas amostras de rotação em diferentes torques gerados a partir da utilização do
sistema de frenagem do eixo motriz com um elemento de atrito e contrapeso,
semelhante ao freio de Prony, e medição da rotação através de tacômetro digital por
foto. Os resultados mostram a versatilidade da tecnologia uma vez que o protótipo
utilizado é eficiente para um intervalo que varia de 53% a 115% da vazão nominal,
apresenta estabilidade rotacional para determinadas faixas de vazão e indica que a
vazão e a rotação têm relação direta na eficiência no intervalo de 84 a 149% da vazão
de projeto. Fora desta faixa, as perdas hidráulicas têm forte influência sobre o
rendimento.; |
Abstract |
The study of Archimedes screw power generation comes from the interest of
applying alternative technologies that can supply the energy demand of small localities,
since Brazil has a huge hydroelectric potential. The main features of this technology
are: its use in waters below 5 to 15 m, without the need for accumulation reservoir and
less aggressiveness in the environment, because its geometry and operating
resources use the passage of fish through the turbine channel. Thus, the objective of
this work is to construct a laboratory scale prototype of an Archimedes turbine and
study the effects of leakage variation on an efficiency model, the range at which it
performs best, and the relationship of leakage and velocity tests of rotation at the same
yield. An estimated methodology use of design and manufacturing tools for prototype
construction and screw testing at a 27 ° inclination with horizontal plane. As leaks from
selected experiments from 21% to 185% of the nominal design leakage, where torsion
filters were collected in different torques generated from the use of the drive axle
braking system, with a friction and counterweight element with Prony brake assistance,
and using tracking through the digital photo tachometer. The results show the
versatility of the technology since the prototype is efficient over a range of 53% to 115%
of nominal leakage, has rotational performance for leakage ranges and indicates
leakage and related statistics directly over a range of 84 to 149% of the project leak.
Outside this range, as hydraulics have a strong influence on performance; |
Palavras-chave |
Geração de energia; CGH; Turbina de Arquimedes; Eficiência; Power generation; Archimedes; Turbine; Efficiency; |
Tipo |
TCC; |
Data de defesa |
2019-11-28; |
URI |
http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/11704; |
Nivel |
Graduação; |
Curso |
Engenharia Mecânica; |