ESTUDO DO CAMPO DE ISOVELOCIDADES PARA AVALIAÇÃO DO POSICIONAMENTO DE TURBINAS HIDROCINÉTICAS NO RIO MARACÁ–AP

Ano: 2011 | Volume: 8 | Número: 3

Autores: Leandro Rodrigues de Souza, Alan Cavalcanti da Cunha, Antônio César Pinho Brasil Júnior; Luis Aramis dos Reis Pinheiro

Palavras-chave: energia hidrocinética, isovel (isolinhas de velocidade), molinete de hélice.

Resumo Português:

Em canais abertos os sistemas de escoamento de fluidos podem ser descritos a partir do mapeamento de isolinhas
ou campos de isovelocidades (isovel), descritos sobre a região da seção transversal. Máximas velocidades na
corrente sobre a seção podem ser identificadas, especialmente quando o interesse é a geração de energia
hidrocinética em rios. O objetivo deste trabalho é analisar a variação das máximas velocidades na seção
transversal do rio Maracá, localizado em uma reserva extrativista do Estado do Amapá para estimar o potencial
de geração de energia hidrocinética. A metodologia de quantificação das isovel e vazões sazonais baseou-se em
técnicas hidrométricas com uso de molinete de hélice ao longo de pontos verticais. O período de estudo
compreendeu duas medidas em outubro de 2007 (vazão mínima) e em fevereiro de 2008 (próxima da vazão
máxima). No período analisado observou-se uma significativa variação do posicionamento geométrico das
máximas isolvel, provavelmente decorrente da mudança das características do escoamento e da influência da
diferença geométrica do perímetro molhado sobre o escoamento. A variação da posição da máxima isovel foi
significativa, indicando a necessidade de reposicionamento lateral do eixo da turbina hidrocinética em ambas as
estações climáticas. Concluiu-se que esta variação deve ser considerada como um parâmetro relevante em
projetos de estruturas de suporte do eixo da turbina, melhorando sua eficiência operacional e a capacidade de
geração elétrica, a partir de um simples ajuste no posicionamento lateral do eixo da máquina indicado pela maior
isovel.

Resumo Inglês:

In open channels the water flow can be described through a mapping of longitudinal velocity or isovelocity fields
(isovel), it described in the transverse section. The Maximum velocity region in the river cross section could be
identifying when the interest is hydrokinetic energy generation in rivers. The purpose of this study is to analyze
the maximum velocities variation in the transverse section of Maracá River, near by a sustainable development
protection region. O objective is to estimate the potential hydrokinetic energy generation. The quantification
methodology of isovel and seasonal flow was based in hydrometric techniques using propeller reel along vertical
profile. The experimental measurements were performed twice: the first in October 2007 (minimum flow) and
seconde in February 2008 (near maximum flow). In the analyzed period was observed a significant variation in
the geometric positioning isovel, which occurred probably due to change in the flow characteristics and of
influence on geometry of wet perimeter over the flow. The variation of the position of maximum isovel was
significant, indicating need for lateral repositioning of the turbine axis hydrokinetic for each season. This study
has observed that the seasonally variation could be considerate a relevant parameter in projects of structures of
support of turbine axis, improving the turbine operational efficiency and the electric generation capacity. This
proceeding could be carried out by a simple adjust in the lateral positioning in the machine axis indicates for the
biggest isovel.