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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AU6H3B| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | A influência da infestação pelo mexilhão dourado em condutos forçados das centrais geradoras hidrelétricas no Brasil: uma análise das perdas e do transiente hidráulico |
| Authors: | Afonso Gabriel Ferreira Junior |
| First Advisor: | Carlos Barreira Martinez |
| First Co-advisor: | Edna Maria de Faria Viana |
| First Referee: | Jair Nascimento Filho |
| Second Referee: | Jorge Luis Zegarra Tarqui |
| Abstract: | O mexilhão-dourado é um molusco bivalve de água doce que causa diversos problemas ambientais e econômicos por onde é encontrado. No Brasil, a primeira detecção deste molusco ocorreu no final dos anos 90. Dentre todos os empreendimentos que dependem da água doce, a usina hidrelétrica é um dos que sofre bastante com a infestação pelo mexilhão-dourado, pois necessitam principalmente da água dos rios para operar. Nesses empreendimentos essa infestação provoca perdas hidráulicas bastante significativas nos sistemas de resfriamento, nas grades de tomadas d´água, dentre outros. Após a promulgação da Lei 13.097/15, as chamadas Centrais Geradoras Hidrelétricas passaram a poder operar com potência instalada de até 3.000kW. Estes empreendimentos têm obtido bastante aceitação no mercado pelas empresas, principalmente pelas indústrias que operam em um sistema isolado, por não ser necessário processo licitatório ou licença para a sua construção. Apenas exige-se informar ao órgão competente o potencial hidráulico utilizado e a potência instalada. Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência da infestação pelo mexilhão-dourado, nas perdas hidráulicas e no transiente hidráulico, em condutos forçados das Centrais Geradoras Hidrelétricas que operam com condutos individuais, nos quais aduzem água às turbinas cujas potências nominais são de 1.000kW, 1.500kW e 3.000kW. Os resultados apresentados mostram que os valores das perdas hidráulicas e o maior valor da sobrepressão durante o transiente hidráulico, nos condutos forçados de CGHs, são mais significativos para os condutos de menores diâmetros, de maiores extensões e quando tais máquinas operam com 100% da carga. Em alguns casos, o valor da velocidade média do escoamento da água, ultrapassa o valor mínimo para arrancamento de todos os mexilhões-dourados, causando o cessamento da evolução das perdas hidráulicas. Observou-se também que a utilização dos métodos clássicos para o cálculo da sobrepressão máxima, durante o transiente hidráulico, não é recomendado em condutos forçados sob infestação pelo mexilhão-dourado. Nesses casos, recomenda-se utilizar o método das caraterísticas para os cálculos. Nas equações que descrevem esse método, o fator de atrito (f) não é desprezado e, em condutos sob infestação por este molusco, essa variável apresenta um valor bastante significativo. Por fim, verifica-se a necessidade de limpeza de tempos em tempos dos condutos forçados, infestados pelo mexilhão-dourado, para que estes possam operar normalmente e produzir a potência nominal para a qual foram projetados. |
| Abstract: | The golden mussel is a bivalve freshwater mollusc that causes several environmental and economic problems wherever it is found. In Brazil, the first detection of this mollusc took place in the late 1990s. Among all the enterprises that rely on freshwater, the hydroelectric plant is one which suffers greatly from the infestation caused by the golden mussel, as they heavily rely on freshwater to operate. In these enterprises, this infestation causes significant hydraulic losses in the cooling systems, in the water intake grids, amongst others. After the promulgation of Law 13.097/15, the so-called Mini Hydroelectric Plants were able to operate with installed capacity of up to 3,000kW. These enterprises have been widely accepted in the market by companies, mainly by the industries that operate in an isolated system, since no bidding process or license is required for their construction. It is only required to inform the qualified authority of the hydraulic potential used and installed power. The main purpose of this project is to evaluate the influence of infestation by the golden mussel, in hydraulic losses and in the hydraulic transient, in penstocks of the Mini Hydroelectric Plants that operate with individual penstocks, in which they adduct water to the turbines whose nominal powers are of 1,000kW, 1,500kW and 3,000kW. The results show that the values of the hydraulic losses and the higher value of the overpressure during the hydraulic transient in the penstocks are more significant for the smaller diameters with larger extensions and when these machines operate with 100% of the load. In some cases, the value of the average water flow speed exceeds the minimum value for pulling out all the golden mussels, causing the evolution of hydraulic losses to cease. It was also observed that the use of classical methods for the calculation of the maximum overpressure during the hydraulic transient is not recommended in the penstocks of infestation by the golden mussel. In these cases, it is recommended to use the method of characteristics for calculations. In the equations describing this method, the attrition factor (f) is not neglected and, in the penstocks of infestation by this mollusc, this variable presents highly significant value. Lastly, it is necessary to clean from time to time in the penstocks, infested by the golden mussel, so that they can operate ordinarily and produce the nominal power for which they were designed. |
| Subject: | Hidraulica Usinas hidrelétricas Engenharia mecânica Mexilhão |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AU6H3B |
| Issue Date: | 20-Dec-2016 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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