Projeto hidrodinâmico de uma turbina hidrocinética de eixo horizontal voltada para comunidades amazônicas

• Autor(a) principal: Funatsu, Gabriel Yukio Sakata
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30811
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Hidrodinâmica; Turbinas; Áreas ribeirinhas - Amazonas, Rio; Hydrodynamics; Turbines; Riparian áreas - Amazon River

A implementação de turbinas hidrocinéticas é uma solução para a redução de impactos ambientais e atender a demanda energética de comunidades ribeirinhas. A fim atender essas necessidades, este trabalho visa desenvolver uma turbina hidrocinética com o auxílio do software QBlade, avaliando os efeitos de sazonalidade. Primeiramente, é realizado o levantamento do consumo energético familiar, e então determinado a potência a ser gerada pela turbina. Com isso, seleciona-se localidades ao longo de rios da bacia Amazônica para uma possível implementação a turbina, dentre os locais avaliados, a estação de Itapéua apresentou propriedades desejáveis para o estudo. Com a velocidade de operação determinada, o estudo prosseguiu para o dimensionamento do rotor, resultando em um rotor com 1,0 metro de diâmetro. Ao avaliar perfis hidrodinâmicos, o SG6043 apresentou a melhor eficiência dentre os perfis avaliados, demonstrando um coeficiente de potência 28% menor do que o Limite de Betz, em condições ideais de operação. Analisando os efeitos de sazonalidade, notou-se que para a localidade estudada, a turbina passaria a gerar 0,6% menos energia, quando comparada com condições ideais de operação. Por fim, estudou-se o fenômeno de cavitação, o qual não foi observado, mesmo em altas velocidades de corrente livre.