1a Prova de Avaliação Solução SHT - 1_2014.pdf

PRÓ-REITORIA ACADÊMICACurso de Engenharia Elétrica AL0056: Sistemas Hidráulicos e Térmicos Campus Alegrete 1/3 1a. Avaliação Sistemas Hidráulicos e Térmicos – 2014 NOME:_______________________________________________________________ n  [rps] nq  10 * n * 3 Q a Y 1 2 3 4 Q  [m3 / s] Y  9,81 * H _[J / kg} 1,852 L Q HP  10,643 * 4,87 *   D C 120 * Frequencia _[Hz ] Número _ Polos P ag  el  sa * g * t Pb P H P sa  h  g  e  el Pb Hb P Velocidade _[RPM ]  P   * g*H* Q t  Pe Ph e 1. (1,0) Três tipos de turbinas predominam no contexto da exploração hidroelétrica: Ação, Reação e Gravidade. O que as caracterizam e diferenciam. Exemplifique. Ação – São aquelas em que o trabalho mecânico é obtido pela transformação da energia cinética da água em escoamento, através do elemento do sistema rotativo hidromecânico (rotor). Essas turbinas são operadas sobre pressão atmosférica por um jato livre. A altura encontrada é convertida em velocidade de queda; Reação – O trabalho mecânico é obtido pela transformação das energias cinética e de pressão da água em escoamento, através do elemento do sistema rotati vo hidromecânico (rotor). Nas turbinas de gravidade a água aciona a turbina pelo seu peso.Elas podem ser subdivididas em: Rodas d’água, Espirais 2. (1,5) O Teorema de Bernoulli é sumarizado pela equação abaixo. Do ponto de vista energético (cinético, potencial e mássico) como esta equação se apresenta. O que provoca o desequilíbrio na igualdade? Fisicamente, como isto se apresenta: V12 p V2 p  1  Z1  2  2  Z 2  Cons tan te 2*g w 2*g w O que desequilibra o equacionamento são as perdas hidráulicas. Estas são representadas na Equação de Bernoulli como alturas adicionais que dependem fundamentalmente dos diâmetros das tubulações, conexões e artefatos de controle.  As potências bruta. o comprimento da tubulação de aço é de 300 metros com diâmetro interno de 1.5) Bombas podem ser associadas para atender diferentes condições operacionais.5 300 1 88% 95% 1000 50 100 1.75 19. determinar para um coeficiente de Rugosidade de 100:  Os saltos bruto e disponível.852 P   * g*H* Q .643 * L Q *  D 4. Defina estas condições de operação. com uma vazão média de 30 m3/s. (2. no eixo e a elétrica. Cota Montante Cota Jusante Vazão Comprimento Diâmetro Rendimento da Turbina Rendimento do Gerador Densidade da Água Altura Bruta C Perda de Carga Potência Bruta Perda de Carga na Tubulação Potência Hidráulica na Entrada da Turbina Perdas na Turbina Potência Mecânica na Saída da Turbina Perdas no Gerador Potência Elétrica na Saída do Gerador Rendimento Global do Sistema Hidrelétrico 1.14 31. disponível.0) Uma queda hidráulica apresenta uma altura de 50 metros.  O rendimento do sistema de adução e o total do aproveitamento.4% 3 m /s m m 3 kg/m m m kW kW kW kW kW kW kW HP  10.68 716. o rendimento total da turbina é 0.PRÓ-REITORIA ACADÊMICA Curso de Engenharia Elétrica AL0056: Sistemas Hidráulicos e Térmicos Campus Alegrete 2/3 3.51 598.95.93 630.87  C  1.34 735.88 e do gerador 0.63 81. bem como a perda de carga. tais como vazões e alturas de atendimento. (1. identificando para cada modalidade as vantagens que decorrem da mesma? SOLUÇÃO DADOS 4.0 m.07 85. Para esta condição.450 m3/h. qual é o rendimento da unidade de bombeamento? Mantida . Partindo de uma premissa de acoplamento direto com um gerador 8 pares de polos em 60 Hz. (2.29758. (2. para uma altura geométrica média de 16 metros e altura dinâmica de 22 metros para uma Fator de Perda -5 Hidráulica k = 1.10 .0) Uma estação de saneamento utiliza uma bomba Kerber Geração 2000 para assegurar uma vazão máxima de 2.5 98. Determine a potência máxima a ser solicitada do Motor Elétrico.PRÓ-REITORIA ACADÊMICA Curso de Engenharia Elétrica AL0056: Sistemas Hidráulicos e Térmicos Campus Alegrete 3/3 5.1 680.5413 m3/s m RPM rps 6.0) Um aproveitamento hidroelétrico tem à disposição uma vazão média de 8 metros cúbicos por segundo para um desnível de 10 metros de altura. quais serão as melhores opções de turbinas que poderão ser consideradas no projeto? Q H N n Y= nqa 8 10 450 7. assim como o limite de altura de sucção admissível pelo sistema. PRÓ-REITORIA ACADÊMICA Curso de Engenharia Elétrica AL0056: Sistemas Hidráulicos e Térmicos Campus Alegrete 4/3 constante a velocidade do motor. . qual será a elevação de pressão que deverá ser controlada pelas válvulas de monitoramento? Qual será o rendimento da bomba no novo ponto de operação? Exponha todos os seus cálculos na planilha da curva de performance da bomba.800 m3/h. se for necessário reduzir a vazão para 1.