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Title: Prototipagem de uma turbina de baixa queda a baixo custo
Authors: Freitas, Caroline Piccoli Miranda de
metadata.dc.contributor.advisor: Teixeira, Marcos Alexandre
metadata.dc.contributor.advisorco: Nascimento, Gabriel de Carvalho
metadata.dc.contributor.members: Gandelman, Dan Abensur
Cataldi, Márcio
Issue Date: 2020
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Citation: FREITAS, Caroline Piccoli Miranda de. Prototipagem de uma turbina de baixa queda a baixo custo. 2020. 56f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental) - Universidade Federal Fluminense, Escola de Engenharia, Niterói, 2020.
Abstract: O acesso à energia elétrica de qualidade, sustentável e seguro no Brasil ainda é incipiente para parte da população. A geração de energia de forma descentralizada e a baixo custo são opções para a solução desse problema. Uma boa opção é a energia hidrelétrica de baixa queda e baixo custo de implantação, uma vez que este é um recurso não intermitente, barato e de alta disponibilidade. Por isso, foi considerado o uso de uma turbina hídrica de operação em baixa queda e baixo custo, com uso de uma hélice de popa de barco como turbina para uma queda de 1,5 m e um tubo pluvial de PVC de 228,6 mm. Através de simulações realizadas em um modelo numérico computacional através do método SHP (Smoothed Particle Hydrodynamics), foi determinada a vazão de 30 L/s e velocidade angular de 100 rpm, com eficiência de 17% e rotação específica de 53,9, consideradas baixas. Com base nesses valores, foi dimensionado um protótipo para teste em bancada contendo tubo de PVC e hélice de 75 mm de diâmetro, altura de queda de 0,28 m, velocidade angular de 174 rpm, vazão de 1,8 L/s e previsão de potência gerada de 0,302 W. Como a turbina não apresentou um resultado considerado satisfatório, deve-se continuar fazendo estudos a fim de melhorar a precisão do modelo numérico computacional e a geometria do conjunto a fim de buscar o aumento da eficiência.
metadata.dc.description.abstractother: Access to quality, sustainable and safe electricity in Brazil is still incipient for part of the population. Decentralized and low-cost energy generation are options for solving this problem. A good option is hydroelectric power of low head and low implementation cost, since this is a non-intermittent, inexpensive and highly available resource. For this reason, it was considered the use of a water turbine with operation in low head and low cost, with the use of a boat stern propeller as a turbine for a head of 1.5 m and a 228.6 mm PVC rain pipe. Through simulations performed in a numerical computational model using the SHP method (Smoothed Particle Hydrodynamics), the flow rate of 30 l / s and angular speed of 100 rpm was determined, with efficiency of 17% and specific rotation of 53.9 rpm, which are considered low. Based on these values, a prototype was designed for bench testing containing PVC pipe and 75 mm diameter propeller, drop height of 0.28 m, angular speed of 174 rpm, flow rate of 1.8 L/s and predicted generated power of 0.302 W. As the turbine did not present a result considered satisfactory, further studies should be carried out in order to improve the accuracy of the computational numerical model and the geometry of the set, in order to seek increased efficiency.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/14883
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