Browsing by Author "Martinez, Carlos Barreira"
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Item Abrasive effects of sediments on impellers of pumps used for catching raw water.(2018) Serrano, Rodrigo Otávio Peréa; Castro, Ana Leticia Pilz de; Mancilla Rico, Edwin Andres; Pinto, Maria Aparecida; Viana, Edna Maria de Faria; Martinez, Carlos BarreiraThis study presents an analysis of the abrasive effects of sediments from the bed of the Acre River, Brazil, on the wear of three different ferrous materials employed in the manufacture of impellers of centrifuge pumps used to catch raw water. In order to evaluate the abrasive wear and specific wear coefficient (k) as a function of sediment concentration, tests were conducted in samples of SAE 8620 steel, nodular cast iron and gray cast iron by using a rotary-ball abrasion meter. These tests employed abrasive slurry with concentration of 1, 2, 3, 5 and 10 g L-1 of sediments in distilled water. The volume of worn material as a function of the relative velocity of water flow in relation to the impeller blades was mathematically estimated. The experimental results showed that: i) The semi-angular and semi-rounded shapes of the sediments from the Acre River produced evidence of micro-grooving and plastic deformation in the three metallic alloys; ii) SAE 8620 steel showed higher resistance to abrasive wear than samples of gray and nodular cast iron; iii) the increase in the volume of worn material due to increment in sediment concentration and the relative velocity of the mixture (water + sediment) to the rotor pads.Item Aferição de parâmetros de labirinto hidráulico em turbinas Francis: proposta de uma bancada de teste.(2020) Castro, Ana Leticia Pilz de; Serrano, Rodrigo Otávio Peréa; Sampaio, Mila Correa; Coelho, Stenio Augusto; Pinto, Maria Aparecida; Mancilla Rico, Edwin Andres; Viana, Edna Maria de Faria; Martinez, Carlos BarreiraA geração de energia elétrica no Brasil é fortemente dependente da hidroeletricidade. As turbinas hidráulicas são máquinas responsáveis em transformar a maior parte da energia do escoamento contínuo da água que a atravessa a usina hidrelétrica em trabalho mecânico. Os principais componentes das turbinas do tipo Francis são: o rotor, o distribuidor e a caixa espiral, e é no rotor onde estão localizados os anéis de desgaste superior e inferior, e entre os anéis de desgaste os labirintos inferior e superior. Contudo, a fuga de fluido que ocorre nos labirintos das turbinas hidráulicas um dos responsáveis pelas perdas de geração de energia elétrica, vislumbrou-se a necessidade de se desenvolver um aparato que permita simular um labirinto de uma turbina Francis, afim de obter parâmetros que poderão auxiliar na tomada de decisões de projetos nesse segmento.Item Case study : abrasive capacity of Limnoperna fortunei (golden mussel) shells on the wear of 3 different steel types.(2019) Castro, Ana Leticia Pilz de; Serrano, Rodrigo Otávio Peréa; Pinto, Maria Aparecida; Silva, Gilberto Henrique Tavares Álvares da; Ribeiro, Livia de Andrade; Viana, Edna Maria de Faria; Martinez, Carlos BarreiraThe impact of particles suspended in the water is responsible for the wear of mechanical surfaces in hydraulic systems. The characteristics and concentrations of these particles in the flow directly influence the intensity of the abrasion processes. Within this context, knowledge of the abrasive power of a particle is of great importance. It is known that an invasive species, known as golden mussel shell, has become embedded in several hydroelectric plants of the South and Southeast of Brazil, provoking an increase of the wear caused by shells that pass through the hydraulic system. In this context, the abrasive capacity of ground golden mussel shells on the three metallic materials used in the labyrinth component of the hydraulic turbines was analyzed. To determine the wear pattern and the relationship of the specific wear coefficient of the material (k), due to the increased concentration of golden mussel shell, micro-scale abrasive wear tests were performed on three different steel plates using abrasive suspensions at different concentrations of ground golden mussel shell in distilled water. The abrasivity of the golden mussel shell was also compared with the abrasivity of silicon carbide (SiC), commonly used as standard material in microabrasion tests. The analyses showed that the golden mussel shell is around 16 times less abrasive than the silicon carbide, taking into account the average obtained for the three different materials tested. In addition, the wear mechanisms acting on the SiC tests and those with the golden mussel shell were the same.Item Estimativa da rugosidade e das perdas de carga ao longo de túneis adutores de circuitos hidráulicos em usinas hidrelétricas.(2019) Costa, Mary Elma Ferreira; Gomes, Romero César; Ferreira, Lucas Deleon; Pereira, Eleonardo Lucas; Martinez, Carlos BarreiraNo projeto de usinas hidrelÈtricas, a fase de dimensionamento das estruturas hidr·ulicas, no caso de t˙neis adutores, È de grande import‚ncia para se obter valores teÛricos de perda de carga aferidos com os dados levantados em campo durante as escavaÁıes, de modo a garantir a mesma ou menor perda de carga para o circuito hidr·ulico de geraÁ„o, garantindo assim a energia na qual a usina foi concebida. O uso de t˙neis como condutores de ·gua exige que suas caracterÌsticas hidr·ulicas sejam conhecidas pelo projetista, podendo ser executados em diversos formatos, com grandes dimensıes e possuindo ou n„o revestimento. O objetivo geral deste estudo È calcular a perda de carga durante o dimensionamento dos t˙neis adutores, atravÈs do uso de algumas metodologias existentes para a determinaÁ„o do coeficiente de rugosidade em t˙neis e comparar os resultados obtidos nos c·lculos teÛricos com dados experimentais das escavaÁıes. Os c·lculos realizados para as usinas hidroelÈtricas de Capim Branco I e Cachoeir„o s„o usados como estudos de caso. A caracterizaÁ„o do maciÁo È realizada atravÈs das interpretaÁıes das sondagens e observaÁıes em campo, aplicando os tratamentos especÌficos nas ·reas onde forem necess·rias e com isso adotar valores adequados para o coeficiente de rugosidade (manning). Os resultados da an·lise das perdas de carga na fase do projeto executivo, dever„o ser iguais ou menores aos dos c·lculos do projeto b·sico, que foram objeto de contrataÁ„o das turbinas, para garantir maior confiabilidade na geraÁ„o de energia das usinas hidroelÈtricas.Item Estudo de um veículo submersível para uso em inspeção de estruturas hidráulicas.(2008) Martinez, Carlos Barreira; Magalhães, Paulo Henrique Vieira; Bastos, Alexandre Augusto Marinho da Motta; Gruberger, IsaakA inspeção visual de estruturas hidráulicas é uma atividade para a qual, normalmente, designam-se seres humanos treinados capazes de gerar opiniões sobre o item inspecionado. Entretanto, devido à diversidade de condições, as dificuldades inerentes ao trabalho subaquático e a segurança do pessoal envolvido nestas inspeções, tornam esta tarefa um problema de gerenciamento complexo. Devido a este fato e visando propiciar melhores condições de trabalho, propõe-se a utilização de sistemas de monitoramento remoto através de câmera e sensores dos mais diversos tipos. Motivado por estas questões, elaborou- se o projeto e o protótipo de um veículo de inspeções subaquático que se tem como objetivo principal, permitir o estudo de uma solução viável e efetiva no quesito “eliminar riscos e prover melhores condições de trabalho”. O veículo consiste em um sistema móvel telecomandado capaz de captar imagens e transmiti-las via cabo para um ponto distante permitindo seu posterior armazenamento e análise. O veículo desenvolvido para testes foi concebido com o objetivo inicial de permitir a formação de conhecimento básico sobre o problema. Assim, enfocou-se no primeiro protótipo os problemas relativos a flutuabilidade, capacidade de manobra, sistemas de refrigeração interna e sistemas de vídeo. O projeto do “Veículo Subaquático de Inspeção” foi denominado de“VSI-01”.Item Integração de sistemas fotovoltaicos e aquecedores de água solar em telhados residenciais.(2017) Serrano, Rodrigo Otávio Peréa; Moreira, José Genivaldo do Vale; Castro, Ana Leticia Pilz de; Mesquita, Anderson Azevedo; Martinez, Carlos BarreiraO aumento da demanda de energia elétrica no Brasil para os próximos 10 anos é de 4,25% ao ano, demandando assim uma expansão do sistema de 3,8% a.a., com previsão de crescimento médio da carga de energia de 2.900 MW ano-1. O aumento da demanda, somado aos recorrentes déficits hídricos em várias usinas hidrelétricas e a lentidão da expansão do sistema de geração sustentável, acarretará aumento do consumo de energia gerada por meio de combustíveis fósseis. Neste contexto, a implantação de sistemas híbridos (energia elétrica fotovoltaica e aquecedor de água solar) integrados a rede de distribuição de energia elétrica, apresenta-se como uma alternativa para reduzir essa demanda, com um potencial de produção média de cerca de 3.000 MWh mês-1 a cada 10 mil casas, que corresponde a energia produzida por uma pequena central hidrelétrica de 6 MW (FC = 0,7) de capacidade instalada.