Projeto de Dispositivos de Proteção numa Estação Elevatória (estudo numérico)

• Autor(a) principal: Justiniano, Eustácio dos Santos
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/153187
• topic: dispositivos de proteção; estação elevatória; regimes transitórios; reservatório de ar comprimido; válvula de retenção; válvula de alívio; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O presente trabalho tem como principal objetivo o projeto de dispositivos de proteção numa es- tação elevatória. Inicialmente, destacam-se os conceitos fundamentais através de um enquadramento ao tema, procurando realçar os fenómenos relevantes para o presente estudo. Esclarecem-se conceitos impor- tantes referentes ao escoamento em pressão e procura-se salientar a importância da implementação de dispositivos de proteção. Posteriormente, é feita uma abordagem quantitativa e qualitativa aos fundamentos teóricos, apre- sentando todas as equações que descrevem este tipo de problemas. Introduz-se os dispositivos de proteção de forma simples, descrevendo a sua aplicabilidade e função. Ainda dentro desta narrativa, é apresentada a modelação matemática em que se apoia o método das características para resolver as equações. Paralelamente, descreve-se o programa computacional utilizado para as simulações numé- ricas. Mais adiante, dimensiona-se uma estação elevatória em regime permanente contendo um grupo eletrobomba. Depois de dimensionada, submete-se a mesma a regimes transitórios através de simula- ções numéricas exaustivas, aplicando três cenários para o efeito: falha de energia, saída de serviço e arranque da bomba. Os resultados obtidos no primeiro cenário conduziram à aplicação de três dispositivos de prote- ção: válvula de retenção, reservatório de ar comprimido e válvula de alívio. Na ‘saída de serviço’, estu- dou-se a conjugação do fecho da bomba com o fecho da válvula de seccionamento. Foi possível ca- racterizar as operações de fecho que preservam a integridade estrutural da estação. Por fim, os resul- tados obtidos para a operação de ‘arranque da bomba’ permitiram constatar o sucesso do dimensiona- mento da estação e dos respetivos dispositivos.