Usina Hidroelétrica no Japão após acidente devido ao Golpe de Aríete

RESUMO

Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre o método clássico, também conhecido como método de Jouguet, e os dados experimentais da sobrepressão na tubulação de um carneiro hidráulico industrial após o golpe de aríete. Através da utilização do primeiro método foi possível obter-se o valor teórico da sobrepressão gerada pelo carneiro, no movimento contrário ao fluxo continuo na tubulação. Para a medição do tempo de fechamento da válvula, necessário no método, utilizou-se um contador para calcular a quantidade de batidas em um tempo determinado. Paralelo a isso, e com a ajuda de um sensor de pressão, foi possível obter os dados experimentais deste carneiro, ou seja, os dados práticos. Com os dados experimentais e teóricos coletados, realizou-se à análise comparativa entre ambos os métodos. Após todo o experimento, concluiu-se que o método de Jouguet tem valores superestimados quanto ao prático, uma vez que não é considerado atrito, tubulação elástica, água desperdiçada para fora dos tanques e problemas apresentados pelo carneiro hidráulico, e sim um modelo ideal.

Palavras-chave: Método de Jouguet; Carneiro Hidráulico, Golpe de Aríete, Sobrepressão.

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ABSTRACT

A comparative study between the classical method, also known as Jouguet Method, and the experimental data of the overpressure in the tubing of the hydraulic ram after the ram stroke is presented in this mini-symposium. The Jouguet Method was used to obtain the theoretical overpressure value developed by the ram in the countermovement of the continuous flow in the tubing. In order to measure the valve closing time, necessary in the method formula, a counter was used, counting one unit in the device for every closure. The period spent to valve closure is obtained with the number of strokes and the time measured. Meanwhile, with a pressure sensor, the ram’s experimental data was obtained, proceeding to the data comparison once the experimental and theoretical data gathering was finished. The comparison showed that the Jouguet Method have overestimated the values in comparison to practice, as long as the model considers the pump as ideal, without drag, elastic tubing, wasted water from tanks and pump problems.

Keywords: Jouguet Method, hydraulic ram, ram stroke, overpressure.

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LISTAS DE SÍMBOLOS

Re Número Reynolds

A Área

D Diâmetro da tubulação

Q Vazão

V Velocidade

K Rugosidade Relativa

ε Rugosidade absoluta

X Distância ao longo da tubulação analisada

g Aceleração da gravidade

H Altura de recalque

f Fator de atrito de Darcy- Weisbach

c Velocidade da onda de pressão.

Vazão Volumétrica

v Volume do sistema

t Tempo

Vazão Mássica

m Massa

ρ Densidade

φ Resistência passiva da Tubulação de alimentação

σ Ângulo de Inclinação da Tubulação

L Comprimento da Tubulação analisada

q Vazão recalcada

η Rendimento

h Altura de sucção

Pressão Inicial Estática

ɣ Peso especifico

Velocidade de escoamento inicial

tf Tempo de fechamento

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Carneiro Hidráulico fabricado por materiais de PVC ................................................... 17

Figura 2: Carneiro Hidráulico fabricado com garrafas PET ......................................................... 17

Figura 3: Esquema de instalação da Bomba de Aríete ou Carneiro Hidráulico ....................... 18