Diagnóstico de vazamentos em reservatório para bancada de ensaios de turbina hidráulica

Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2018.A bancada para ensaio de turbinas hidráulicas da FGA é um aproveitamento hidrelétrico didático, que permite aos alunos na universidade ter aulas práticas, proporcionando uma visualização de conceitos aprendidos em sala de aula, desde mecânica dos fluidos, hidroeletricidade até sistemas de controle. Ocorre que desde o final do segundo semestre do ano de 2017, vazamentos estão acontecendo no reservatório da bancada, impossibilitando a continuação das aulas. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho é investigar as causas de tais vazamentos, realizando estudos de forças hidrostáticas, esforços, tensões e deflexão, além disso, orientar boas práticas de uso para preservar a estrutura. O estudo mostrou que a ordem de grandeza das forças hidrostáticas está entre 102\u1d441 e 103\u1d441, os esforços de cisalhamento maiores são da ordem de 102\u1d441 e de momento fletor são da ordem de 102\u1d441\u1d45a. As tensões estão na ordem de 102\u1d458\u1d441/\u1d45a2 e a deflexão nas paredes está entre as faixas de 10−6\u1d45a e 10−9\u1d45a. O diagnóstico é que a junção de todos esses efeitos por um período de tempo levou ao rompimento da solda do revervatório. Orientou-se esvaziar o reservatório nos períodos em que não for utilizado, a fim de preservar o mesmo de esforços e tensões, deve-se ainda realizar inspeções rotineiras, a fim de verificar a integridade das estruturas e da solda.The FGA hydraulic turbine test bench is a pedagogic hydroelectric potential, which allows students in the university to take practical classes, providing a visualization of concepts learned in the classroom, from fluid mechanics, to hydroelectricity to control systems. Since the end of the second half of 2017, leaks are occurring in the reservoir of the hidroelectric bench, making it impossible to continue the classes. Therefore, the objective of the present work is to investigate the causes of such leaks, conducting studies of hydrostatic forces, and also to identify the risks in the laboratory. The study showed that the order of magnitude of the hydrostatic forces is between 102N e 103N, os esforços de cisalhamento são da ordem de 102\u1d441, and bending moment are of the order of 102\u1d441. The shear stresses are are in the order of 102\u1d458\u1d441/\u1d45a2 and the deflection is between 10−6\u1d44e\u1d45b\u1d45110−9\u1d45a. The diagnosis is that the junction of all these effects over a long time led to the rupturing of the weld. It was advised to empty the tank during preiods when it was not used, with the purpose of preserving it from the efforts and tensions. Routine inspections should also be carried out in order to verify structures and welding