Energia Hidrelétrica - Bomba Hidráulica de Ram
Uma bomba hidráulica de aríete funciona segundo as leis básicas da física para elevar a água contra a atração gravitacional a uma altura superior à da fonte. Esta bomba funciona sem qualquer fonte de energia externa, como queima de combustível. A única energia é a energia cinética da água que está sendo bombeada. Quanto maior for a altura manométrica, maior será a distância bombeada.
Como funciona?
Para entender como a bomba de aríete funciona, é importante ter conhecimento do princípio do martelo de água.
Fluid hammer- O efeito do martelo hidráulico ocorre quando um fluido (neste caso, água) é interrompido com força ou sua direção muda repentinamente. Um choque de pressão é experimentado e a onda é conduzida de volta à fonte do fluido. Isso pode ser um fenômeno perigoso, fazendo com que pneus e tubos rompam ou desmoronem.
A água flui para a bomba através da entrada (5) com alguma energia cinética da cabeça e fecha a válvula (6).
Com o 6 fechado e o 3 inicialmente fechado, a água desenvolve um hummer de água que faz pressão na tubulação e abre a válvula (3) enviando um pouco de água pela saída (1).
Como o fluxo é para cima, a água flui lentamente e logo cai de volta fechando 3.
O golpe de aríete se acumula e se replica de volta através do tubo, produzindo uma força de sucção que abre a válvula de desperdício 6.
O processo é repetido com aumento de pressão a cada vez.
O rótulo 2 é um controlador de pressão contendo ar. Amortece o choque sempre que 6 mais perto e a água é empurrada através de 3. Ajuda a proteger a tubagem de impactos que podem causar rebentamento, bem como ajuda no efeito de bombagem. O aríete é 60 a 80 por cento eficiente. Isso não reflete diretamente a proporção da água bombeada, pois depende da altura vertical da água bombeada. Em outras palavras, essa é a eficiência do efeito de bombeamento para energia do efeito hummer de água.
Exemplo Resolvido 1
Calcule a potência estimada para uma turbina classificada com 85 por cento de eficiência. A vazão do rio é de 80 metros cúbicos por segundo e a captação dos riachos está situada a 147 metros do local das turbinas geradoras.
Solution -
A potência é dada por W = Eficiência * cabeça * fluxo * densidade * gravidade
Convertendo a densidade específica da água em unidades SI, obtemos 1000kgm -3
Substituindo os valores na fórmula -
P = 0,85 * 1000 * 80 * 9,81 * 147
P = 97 Mega Watts
Exemplo Resolvido 2
Dada a potência real recebida em um determinado dia, foi de 1.440.000 kWh; calcular a eficiência do gerador. Suponha que a gravidade seja 9,81 ms -2 . Densidade específica da água 1 gcm -3 .
Solution -
Dado: fornecimento de 1 dia = 288000 kWh
Potência = 1440000/24
= 60 mW
Eficiência = fonte de alimentação / potência esperada * 100
= 60/97 * 100
O sistema é 66,67% eficiente.