Prototipagem de uma turbina de baixa queda a baixo custo

• Autor(a) principal: Freitas, Caroline Piccoli Miranda de
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/14883
• topic: Turbina; Baixa queda; Turbina; Geração de energia; Simulação por computador; Hidrodinâmica de partículas suavizadas; Smoothed Particle Hydrodynamics; Turbine; Low head

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.