AV1 Geração de energia elétrica (1)

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Nome: 
	Matrícula: 
	 Unidade: Santa Cruz
	Preenchido pelo Professor
	Disciplina: Geração de energia elétrica
	Código da Disciplina: CCE1032
	Turma: 3005
	Professor (a): Bruno Sampaio Andrade
	Nota
	Nota por extenso
	Visto Professor (a)
	Nota revista
	Nota por extenso
	Visto Professor (a)
	AV1 (X) AV2 ( ) AV3 ( )
IMPORTANTE! Caso, após ter realizado o login no Microsoft Teams e acessado o arquivo da prova, ocorra algum problema de conexão com a internet durante a realização da prova que impeça que o aluno possa enviar suas respostas dentro do horário oficial da aula, este terá um prazo máximo de 12 (doze) horas, contadas a partir do término desse horário, para realizar novo login na sala virtual do Teams e enviar a resposta para avaliação. Caso, não consiga realizar o login no Teams dentro desse novo horário, o aluno poderá encaminhar sua prova, devidamente respondida, como trabalho dentro do ambiente SAVA, observado o período extra acima apontado. 
Exemplo: o aluno matriculado numa turma que tem aula no horário de 19:00h até 20:40h terá um prazo de entrega até às 08:40h (horário matutino) do dia seguinte. Prova com seis (06) questões.
1 - Com relação às caldeiras usadas para a produção de vapor que servirão de fluido ativo para acionamento das turbinas a vapor - TV, levando em consideração o que foi explanado em sala de aula responda: Quais são os tipos principais? Qual tipo de caldeira tem o maior rendimento?
RESPOSTA:
As caldeiras podem ser de pelo menos três tipos:
 Flamotubulares;
 Aquatubulares;
 Mixtas.
 Caldeiras Aquatubulares: A necessidade de caldeiras com maior rendimento, rapidez de geração de grandes quantidades de vapor e com níveis de pressão mais elevados, levou ao surgimento da caldeira aquatubular. Nesse tipo de caldeira, os tubos que, nas caldeiras flamotubulares, conduziam gases aquecidos, passaram a conduzir a água, o que aumentou muito a superfície de aquecimento, aumentando bastante a capacidade de produção de vapor.
2 - Dentre os tipos motores de combustão interna discutidos em sala de aula, quais são as principais diferenças entre aqueles que funcionam de acordo com os ciclos OTTO e DIESEL?
RESPOSTA:
3 - Dentre os diversos componentes de uma hidrelétrica, explique quais são as funções da barragem e dos vertedouros em uma usina hidrelétrica.
RESPOSTA: 
Vertedouro: é uma estrutura hidráulica que pode ser utilizada para diferentes finalidades, como medição de vazão e controle de vazão, sendo estes os principais usos. 
Barragem: é uma barreira artificial, feita em cursos de água para a retenção de grandes quantidades de água. A sua utilização é sobretudo para o abastecimento de água de zonas residenciais, agrícolas, industriais, produção de energia elétrica (energia hidráulica), ou regularização de um caudal.
4 - Sabe-se que a potência elétrica disponível nos geradores de uma usina hidrelétrica obedece à equação: Pel = ηt.g.Q.Hb. O que significa ηt, g, Q e Hb?
RESPOSTA:
Hb : altura bruta; Q: vazão ; g : aceleração da gravidade ; ηt: rendimento do aproveitamento
5 - Dadas as figuras a, b e c abaixo, identifique quais são os tipos de turbina hidráulica e como se dá os seus controles de rotação?
	
RESPOSTA:
A – FRANCIS : Neste tipo de turbina, a água sob pressão entra por um duto circular de secção decrescente, onde é desviada por um conjunto de pás estáticas para um rotor central. A água atravessa a parede lateral do rotor, empurrando outro conjunto de pás fixas no mesmo, e sai pela base do rotor com pressão e velocidade muito reduzidas. A potência mecânica extraída da água é transmitida pelo rotor a um eixo fixado na base oposta. As pás estáticas podem ser ajustáveis.
Turbinas Francis são as mais comuns em usinas hidrelétricas por sua flexibilidade e eficiência. O rotor geralmente tem entre 1 e 10 m de diâmetro. São usadas com quedas de água de 10 até 650 m, a velocidades de 80 a 1000 rpm; sua potências varia de menos de 10 a 750 MWs. Uma turbina Francis bem projetada pode extrair até 90% da energia potencial da água. Em geral, turbinas de tamanho médio ou grande são instaladas com o eixo vertical.
B –KAPLAN : É adequada para operar em quedas até 60 m. A única diferença entre as turbinas Kaplan e a turbina Francis é o rotor. Este se assemelha a um propulsor de navio (similar a um hélice). Um servomotor montado normalmente dentro do cubo do rotor é responsável pela variação do ângulo de inclinação das pás. O óleo é injetado por um sistema de bombeamento localizado fora da turbina, e conduzido até o rotor por um conjunto de tubulações rotativas que passam por dentro do eixo. O acionamento das pás é conjugado ao das palhetas do distribuidor, de modo que para uma determinada abertura do distribuidor, corresponde um determinado valor de inclinação das pás do rotor.
C – PELTON: é uma turbina hidráulica de ação, isto é, funciona à pressão atmosférica. É constituída por uma roda e um ou mais injetores, cuja função é transformar a energia de pressão do escoamento em energia cinética, orientando esse mesmo escoamento para a roda. É mais adequada para grandes quedas úteis ( entre os 350 m até 1100 m). Este modelo de turbina opera com velocidades de rotação maiores que as outras, e tem o rotor de característica bastante distinto. Os jactos de água provenientes dos injetores ao chocarem com as pás do rotor (em forma de dupla colher) geram o impulso que faz com que a roda se mova.
6 - Dentre os estudos hidrológicos realizados para o planejamento de um aproveitamento hidrelétrico, explique a utilidade da definição das cheias máximas e das vazões mínimas do local de instalação do citado aproveitamento.
RESPOSTA: 
Os estudos das cheias máximas permite: Dimensionamento dos extravasores; Obras de desvios; Operação com risco controlado do reservatório.
Cheias máximas são dados para o dimensionamento das obras civis como vertedouros e ensecadeiras (obras de contenção temporária da ação das águas).
Os estudos da vazão mínima permite: Fixação do número de geradores; Definir o tipo de TH; Tipo de operação da CH quanto aos aspectos técnico, econômico, sanitário e ecológico.
Vazões mínimas são dados para a definição dos requisitos ambientais.