Metodologias para Avaliação e Dimensionamento de Turbinas Axiais de Baixa e Ultrabaixa Queda

O projeto aprimora e consolida metodologias em desenvolvimento pela equipe executora, aplicada à análise e dimensionamento de turbinas hidráulicas axiais de baixa e ultrabaixa queda, para atendimento às necessidade do setor elétrico e aspectos importantes para o atendimento de pequenas demandas de energia, em especial na Amazônia. Para as grandes centrais de baixa queda existentes, como as Usinas de Santo Antonio e Jirau, instaladas no Rio Madeira, o projeto trata do grande problema de manutenção dessas usinas: a erosão devido à cavitação e à passagem de partículas sólidas carreadas pelo rio. Esta erosão conjunta ainda não foi abordada, ou apresentada, por uma metodologia de simulação numérica do escoamento multifásico água-vapor-partículas, que permita dar direções para a mitigação deste grande problema, no cenário nacional Nessa aplicação o projeto desenvolve uma metodologia de análise, pois o dimensionamento dessas turbinas é realizado por grandes empresas internacionais envolvidas no projeto dessas grandes obras. Entretanto, para pequenas demandas, utilizando pequenos rios e igarapés, o Brasil tem condições de fabricação e oferta de turbinas para micro, mini e pequenas centrais, de baixa e ultrabaixa queda. Nesse sentido, o projeto consolida uma metodologia que vem sendo desenvolvida pela equipe, com grande citação internacional, para o dimensionamento de máquinas hidráulicas axiais, sistematizando a sua aplicação em turbinas de ultrabaixa queda para mini, micro e pequenas Centrais Geradoras Hidrelétricas (CGHs); configuração ótima de múltiplas turbinas axiais para dimensionamento de CGHs para igarapés e pequenos rios; e análise de CGHs integradas a pequenas pontes-barragens em concreto, existentes ou a serem construídas para substituir pequenas pontes de madeira. Esses aspectos são originais e de grande relevância para o cenário da Amazônia, com uma imensa malha de pequenos rios, em condições de baixa e ultrabaixa queda e com grandes variações sazonais de vazão.