Relatório Sudeste FINAL (+ calculo V)

= 0,8725 "Título do vapor na entrada do 
condensador" 
Título_saída = 0 "Título da água na entrada do 
condensador" 
 
"Encontrando o calor trocado entre os fluidos" 
Entalpia_saída = enthalpy(Water;T=T_vapor_tubo;x=Título_saída) 
Entalpia_entrada = enthalpy(Water;T=T_vapor_tubo;x=Título_entrada) 
Q_dot_vapor = m_dot_vapor*((Entalpia_saída)-(Entalpia_entrada)) 
Q_dot_água=-Q_dot_vapor "O calor sedido pelo vapor é recebido 
pela água" 
 
"Encontrando a vazão da água" 
m_dot_água = Q_dot_água/(cp_água*(T_saída_casco-T_entrada_casco)) 
cp_água = cp(Water;T=T_entrada_casco;P=P_casco) 
 
"Encontrando a temperatura média e seus parâmetros" 
T_média_casco = (T_entrada_casco+T_saída_casco)/2 
Condutividade_água_temp.média = 
conductivity(Water;T=T_média_casco;P=P_casco) 
Densidade_água_temp.média = density(Water;T=T_média_casco;P=P_casco) 
Prandtl_água_temp.média = prandtl(Water;T=T_média_casco;P=P_casco) 
69 
 
Viscosidade_água_temp.média = 
viscosity(Water;T=T_média_casco;P=P_casco) 
 
"Encontrando o Número de Reynolds da água" 
Reynolds_água = 
(V_mássica_água*D_equivalente)/Viscosidade_água_temp.média 
Distância_entre_D = Razão_espaçamento_tubo*D_externo_tubo 
D_equivalente = (4*(Distância_entre_D^2-
pi/4*(D_externo_tubo^2)))/(pi*D_externo_tubo) 
Area_casco = (D_interno_casco*(Distância_entre_D-
D_externo_tubo)*Espaçamento_chicanas)/Distância_entre_D 
V_mássica_água = m_dot_água/Area_casco 
 
"Encontrando o coeficiente de transferência de calor da água" 
Coeficiente_transf_água = 
Nusselt_água*Condutividade_água_temp.média/D_equivalente 
Nusselt_água = 
0,36*(Reynolds_água^0,55)*(Prandtl_água_temp.média^(1/3))*(Viscosidade_á
gua_temp.média/Viscosidade_parede)^0,14 
T_parede = (T_vapor_tubo+T_média_casco)/2 
Viscosidade_parede = viscosity(Water;T=T_parede;P=P_casco) 
 
"Encontrando o coeficiente de transferência de calor do vapor" 
 
Call cond_horizontaltube_avg('water'; m_dot_vapor/Quantidade_tubo; 
T_vapor_tubo;T_entrada_casco; D_interno_tubo; Título_entrada; Título_saída : 
Coeficiente_transf_vapor) 
D_interno_tubo=D_externo_tubo-2*Espessura_tubo 
 
"Encontrando o coeficiente global de transferência de calor" 
 
Coeficiente_global = 
1/(((D_externo_tubo)/(D_interno_tubo*Coeficiente_transf_vapor))+((D_externo_
tubo/(2*Condutividade_ferro))*ln(D_externo_tubo/D_interno_tubo))+(1/Coeficie
nte_transf_água)) 
Condutividade_ferro = conductivity(Iron; T=T_parede) 
 
"Encontrando o NUT" 
 
E=Q_dot_água/((m_dot_água*cp_água)*(T_vapor_tubo-T_entrada_casco)) 
 NUT = -ln(1-E) 
 
"Encontrando a área de transferência de calor" 
 
Area_transf = (NUT/Coeficiente_global)*(m_dot_água*cp_água*1000) 
 
"Encontrando o comprimento dos tubos" 
 
Comprimento_tubos = Area_transf /(Quantidade_tubo*pi*D_externo_tubo) 
 
70 
 
"Encontrando o Número de chicanas" 
 
Número_chicanas = Comprimento_tubos/Espaçamento_chicanas 
 
"Encontrando a perda de carga" 
 
Fator_atrito = e^(0,576-(0,19*ln(Reynolds_água))) 
Perda_pressão_casco = 
(Fator_atrito*(V_mássica_água^2)*(Número_chicanas+1)*D_interno_casco)/(2*
D_equivalente*Densidade_água_temp.média*((Viscosidade_água_temp.média/
Viscosidade_parede)^0,14)) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
71 
 
APÊNDICE G – Energia Nuclear 
 
A geração de energia elétrica em centrais nucleares ocorre baseada no 
princípio da fissão nuclear, que tem como principal fonte o mineral radioativo de 
urânio. A fissão nuclear consiste na divisão nuclear de um átomo pesado, com 
muitos prótons e nêutrons, em dois núcleos menores a partir do impacto de um 
nêutron, liberando assim a energia que mantinha o núcleo unido em forma de 
energia térmica, esse processo ocorre em forma de cadeia, pois a primeira fissão 
gera de dois a três nêutrons. As centrais nucleares podem ser definidas como 
usinas térmicas de geração elétrica onde a fissão nuclear é a fonte de calor. 
No Brasil há duas usinas nucleares Angra 1 e Angra 2. Angra 1 é primeira 
usina nuclear brasileira e entrou em operação comercial em 1985, operando com 
um reator de água pressurizada (PWR), o mais utilizado no mundo, com 640 MW 
de potência. Angra 2 é a segunda usina nuclear brasileira e começou a operar 
comercialmente em 2001, com um reator de 1.350 MW de potência. 
A geração de energia elétrica com base na rota termonuclear justifica-se 
pela sustentabilidade tendo em vista a necessidade mundial de redução das 
emissões de gases do efeito estufa, contudo os impactos não são apenas 
climáticos, mesmo que esses sejam os mais prejudiciais devido ao seu carácter 
global, também existem impactos locais e regionais de cada fonte energética. Os 
impactos ambientais de usinas nucleares são imprevisíveis, ou seja, o pequeno 
número de acidentes é um indicador de segurança, mas não permite 
dimensionar as consequências de um acidente. 
Ainda dominada pelos combustíveis fósseis a matriz energética mundial 
apresenta aproximadamente 15,9% de geração nuclear. O grave acidente em 
Fukushima determinou imediatamente dois questionamentos: o grau de 
segurança das centrais nucleares e a pertinência da energia nuclear na matriz 
energética. É possível afirmar que os maiores impactos sobre o setor elétrico 
resultantes do acidente nuclear japonês ocorrerão na expansão da matriz 
elétrica mundial, ou seja, no médio e longo prazo. Antes de Fukushima as 
pesquisas indicavam expressivos investimentos na energia nuclear, tendo em 
vista que essa configurava-se como uma importante estratégia alternativa de 
política energética. 
 
72 
 
Ciclo do Urânio 
 
O ciclo do urânio, é representado por 6 etapas até chegar ao elemento 
combustível para geração de energia elétrica na usina nuclear. 
 
Figura 16 – Ciclo do Urânio 
 
 
 FONTE: Elaborado pelos autores 
Mineração: 
 
Nessa etapa ocorre a viabilidade de exploração do urânio em jazidas, 
visando a qualidade desse urânio e o tamanho da jazida a ser explorada. 
 
Conversão: 
 
É nessa etapa que ocorre lixiviação (separação), onde o mineiro é 
purificado e concentrado sob a forma de Yellow Cake (sal de cor amarelada e 
pastosa). 
 
Enriquecimento: 
 
 O urânio é convertido para hexafluoreto de urânio (UF6 - gasoso) para 
passar por um processo de enriquecimento em ultracentrífugas em alta 
velocidade, que tem o papel de separar os átomos pesados (U238) dos mais 
leves (U235), aumento a concentração do U235 de 0,7% para 4%. 
73 
 
Reconversão 
 
 Esse processo transforma o urânio gasoso em pó, para a fabricação de 
pastilhas que formam o elemento combustível. 
 
Elemento combustível: 
 
 Após a fabricação das pastilhas que possuem cerca de 1 cm de altura, a 
próxima etapa é a construção do elemento combustível composto por 335 
pastilhas em cada vareta de zircaloy e 236 varetas que formam o elemento 
combustível. Esse elemento é colocado em reatores onde ocorre a fissão 
nuclear. 
 
Geração: 
 
 Após a construção do elemento combustível, a água presente no reator 
absorve o calor liberado no processo de fissão dos átomos, transformando-se 
em vapor d’água que é o responsável por girar a turbina da usina nuclear 
acoplada ao gerador, e gerando energia elétrica. 
 
Vantagens e Desvantagens das usinas nucleares 
 
o É uma energia limpa, não libera gases estufa; 
o Possui grande disponibilidade do combustível urânio, sendo este mais 
barato; 
o Exigência de pequena área para construção da usina; 
o Permite aumentar a competitividade; 
o É uma fonte mais concentrada na geração de energia, uma pastilha de 
urânio pode abastecer uma casa com 4 pessoas, durante um mês; 
o Não é uma energia renovável; 
o O grande risco de acidente, visto que qualquer falha humana ou técnica 
poderá causar uma catástrofe imensurável; 
o O plutônio 239 leva 24.000 anos para ter sua radioatividade reduzida à 
metade, e cerca de 50.000 anos para tornar-se inócuo. 
 
 
 
74 
 
Tipos de reatores nucleares 
 
Reator de