Uma usina hidrelétrica é sem dúvidas uma das mais grandiosas obras da engenharia civil. Sendo que em um Relatório de Impacto Ambiental (RIMA) de uma usina hidrelétrica, estão identificados 4 impactos ambientais diretos, dos quais seis estão enumerados no quadro a seguir.
Sabendo as seguintes informações da usina:
- potência total de cada turbina instalada
;
- energia de transição removida de 70 m ;
- diâmetro dos condutos forçados
,
- Rendimento do conjunto turbina + gerador
- Peso específico da água
.
Impactos Ambientais
Sabendo as seguintes informações da usina:
Descriçăo dos impactos ambientais |
---|
Desarecimento de locais históricos |
Erosão das margens |
Aumento de produção de resíduos e poluição <br> das águas e do solo |
Assoreamento do reservatório (acúmulo de se- <br> dimentos) |
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica dos Fluidos
CIÊNCIAS &
TECNOLOGIA
Prof Camila Pacelly Brandão de Araújo
Determine a velocidade da água na tubulação forçada que transforma energia mecânica em elétrica.
ESCOLA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: ECT2413 - Mecânica dos Fluidos
CIÊNCIAS &
TECNOLOGIA
Prof
Determine a velocidade da água na tubulação forçada que transforma energia mecânica em elétrica.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a velocidade da água na tubulação forçada de uma usina hidrelétrica. A gente vai usar conceitos de Mecânica dos Fluidos e Energia Hidráulica. Para isso, vamos precisar das informações sobre a potência da turbina, o rendimento, o peso específico da água, a altura de transição e o diâmetro da tubulação.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a vazão ($ Q $) da água. A vazão é a quantidade de água que passa pela tubulação por segundo. A fórmula que vamos usar é:
Onde:
- $ P $ é a potência (
) - $ \eta $ é o rendimento (
) - $ \gamma $ é o peso específico da água (
) - $ h $ é a altura de transição (
)
Rearranjando a fórmula para encontrar $ Q $:
Substituindo os valores:
Passo 3
Agora, vamos calcular a área da tubulação ($ A $). Como a tubulação é circular, usamos a fórmula da área de um círculo:
Onde:
- $ d $ é o diâmetro da tubulação (
)
Substituindo os valores:
Passo 4
Finalmente, vamos encontrar a velocidade da água ($ v $) na tubulação. A velocidade é a vazão dividida pela área:
Substituindo os valores que encontramos:
Resposta
A velocidade da água na tubulação forçada é aproximadamente 4,42 metros por segundo.