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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Dissertation
Details
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Student:
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Mariana de Campos Madeira Simão
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State:
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Evaluated
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Title:
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Hidrodinâmica e desempenho em turbinas de baixa potência: concepção, modelação e ensaios
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Summary:
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O presente estudo compreende um levantamento sobre algumas máquinas hidráulicas e tem por objectivo a optimização e a selecção de turbinas adequadas a baixas potências, para aproveitamento de um potencial energético disponível e ainda por explorar em sistemas de abastecimento, através da análise do escoamento hidrodinâmico 3D e da obtenção de curvas de desempenho em função de parâmetros característicos (i.e., caudal turbinado, queda útil, rendimento, velocidade de rotação e potência mecânica). São desenvolvidos modelos matemáticos baseados nos princípios da física associados ao funcionamento de máquinas volumétricas e turbodinâmicas. Sugerem-se novas turbinas, que através da semelhança entre turbomáquinas é possível adequá-las aos sistemas hidráulicos, que apresentem um caudal garantido e queda disponível. A análise hidrodinâmica da mecânica dos fluidos exige a utilização de modelos avançados (CFD) complexos que recorrem às equações de Navier-Stokes, através da modelação matemática das leis de conservação, para estudar o comportamento dos escoamentos turbulentos através da correlação entre campos de velocidade e pressão, como é o modelo k-ε utilizado na análise desenvolvida. São analisadas várias turbinas (i.e., deslocamento positivo (PD), bomba a funcionar como turbina (PAT), hélice com evoluta a montante, hélice tubular com quatro e com cinco pás) e desenvolvidas análises de sensibilidade, assim como efectuadas comparações entre curvas de desempenho e resultados obtidos em ensaios experimentais. Apresentam-se resultados com as gamas de variação adequadas a cada tipo de turbina.
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Keywords:
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hidrodinâmica, turbinas de baixa potência, CFD, modelação, ensaios laboratoriais.
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Discussion
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Date of Discussion:
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11-11-2009 11:30
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Guidance
Advisor
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Name:
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Helena Margarida Machado da Silva Ramos Ferreira
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Category:
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Professor Associado
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Affiliation:
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Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura (DECivil)
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Publication
Hidrodinâmica e desempenho em turbinas de baixa potência: concepção, modelação e ensaios,
Mariana de Campos Madeira Simão,
2009,
(
Extended Abstract
1,4MB
Thesis
4MB)
This work is subject to Copyright
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