Sistemas hidrocinéticos utilizam rodas d'água ou turbinas para a
produção de energia elétrica, impulsionadas apenas pela velocidade do rio, ou
seja, sem a necessidade de barragem ou queda d'água. Em qualquer dispositivo
hidrocinético, a potência varia proporcionalmente ao cubo da velocidade da
água. Sendo assim, para que o dispositivo seja viável, é fundamental que haja
uma velocidade mínima, abaixo da qual o torque proporcionado pelo fluxo de água
mal supera as resistências internas do dispositivo e a potência elétrica gerada
é nula ou desprezível frente aos investimentos realizados. As figuras abaixo mostram a Geração 3 de um projeto de P&D ANEEL com a Universidade de Brasília. Existem protótipos instalados e funcionando, a tecnologia está patenteada pronta para entrar no mercado. Um fator perturbador que está impedindo a disseminação desta solução é que ainda não dispomos de um Mapa Hidrocinético Brasileiro. A metodologia para a obtenção deste mapa ainda está em fase de pesquisas na Academia. Uma alternativa é levantar-se o Potencial Hidrocinético à jusante dos empreendimentos hidrelétricos. As águas vertidas pelas UHEs, PCHs, etc. ainda possuem em média 30% da energia dos estudos energéticos para o local. Com os dados da ANEEL para o ano de 2014 temos 138.000 kW de energia hídrica instalada em UHEs e PCHs; 22.000 kW em construção e 19.000kW em concessão: totalizando portanto 179.000 kW. 30% deste total dá um potencial hidrocinético de 53.700 kW. O equivalente a sete usinas de Tucuruí, a maior hidroelétrica genuinamente nacional. A favor ainda da energia hidrocinética temos a acrescentar que a baixa velocidade de suas pás (cerca de 30 rpm) não perturbam a fauna aquática. Não existem obras de engenharia que possam impactar o meio ambiente, são montadas e desmontadas rapidamente, adaptando-se à demanda atendida. Trata-se ainda de uma geração localizada, perto da população atendida (semelhante à uma Termoelétrica sem contudo poluir). Acrescentamos ainda que as turbinas hidrocinéticas são calculadas da mesma forma que as eólicas (usam os mesmos sistemas de equações). No entanto a densidade da água por ser 800 vezes maior que a do ar, propiciam eficiência de uma planta de hidrocinéticas 800 vezes a de uma planta de eólicas com mesmo diâmetro (tamanho).
Les écoulements dans les turbomachines sont caractérisés par leurs propriétés visqueuses, instationnaires et tridimensionnelles, ainsi l’étude de ces écoulements est particulièrement complexe. Dans les machines à hélices, les écoulements instationnaires créent l’apparition de nuissances sonores, endommagent les pales et diminuent les performances aérodynamiques des machines. Les chercheurs tentent donc de minimiser les effets d’instationnarités. Plusieurs méthodes de simulations numériques permettent de comprendre un peu mieux ces écoulements. La méthode CFD (Computational Fluid Dynamics) utilisant la résolution des équations de Navier-Stockes moyénnées ne permet pas de traiter les écoulements avec des composantes aérodynamiques instationnaires. Les outils de calculs DNS (Direct Numerical Simulation) et LES (Large Eddy Simulation) sont trop coûteux en temps et en puissance pour des systèmes aussi complexes que les turbomachines.
ResponderExcluirExcelente artigo;me ajudou muito.Grato!
ResponderExcluirObrigado Ney. Os méritos são dos professores e alunos da Engenharia Mecânica da UnB
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