Caracterização do comportamento de bombas a funcionar como turbinas: análise numérica e experimental

Abstract

[PT] A crescente crise energética e o consumo excessivo de recursos levantam a preocupação de encontrar novas fontes alternativas de energia, viabilizando novos métodos de produção e/ou tornando mais eficientes os que já existem. Pretende-se investigar a viabilidade do aproveitamento de energia em excesso em sistemas de abastecimento de água, de drenagem ou de irrigação através da utilização de microturbinas, como sejam bombas a funcionar como turbinas (BCT). Avaliou-se a caracterização do comportamento das BCT recorrendo a um conjunto exaustivo de ensaios experimentais que incluem bombas a funcionar isoladamente e em paralelo, e a simulações numéricas avançadas utilizando modelos de dinâmica de fluidos computacional (CFD). Obtiveram-se um conjunto de curvas características caudal vs queda e eficiência vs caudal para diferentes velocidades de rotação e modos de funcionamento.

[EN] The increasing energy crisis and the excessive consumption of resources raise the concern to find new alternative sources of energy, enabling new production methods and / or making more efficient those that already exist. Taking into account the advantages that the microproduction of energy provides, it is intended to investigate the feasibility of excess energy consumption in water supply, drainage and irrigation systems through the use of microturbines such as pump as turbines (PAT). The characterization of PAT¿s behaviour was evaluated using an exhaustive set of experimental tests that includes a PAT operating in isolated mode and in parallel mode, and advanced numerical simulations using computational fluid dynamics (CFD) models. A set of characteristic curves flow vs. head and efficiency vs. head were obtained for different rotational speeds and operating modes.