ABNT NBR228 - Turbinas hidráulicas - Ensaios de campo

5/9/2018

ABNTNBR228-Turbinashidr ulicas-Ensaiosdecampo -slidepdf.com

C D U : 621.224.004.15.001.4

MAI0/1990

Turbinas hldraullcas - Ensaio de campo ABNt.Assoclac;ao Brasllelra de Normas Tecnlcas Sede: Rio de Janeiro A v. Treze de Maio , 13 - 28 · end ar CEP 2000 3 • Caixa P ostal 1s a o Rio de Jan eiro • RJ Tel.: FlABX (021) 210-3122 Telex: (021) 34333 ABNT-BR Ende~ Telegrafico: NORMATECNICA

Metoda de ensaio Registrada no INMETRO como NBR 11 NBR 3 - Norma Brasileira Registrada

r

Copyright e'1990. ,ABNT-Assoei8lf80 Brasilelra de Na nnu Tecnicu . Printed in Brazill Imp~so no Brasil Tados os direilo, reeervadOll

90 paginas

SUMARIO

r tam anho au tipo, de reac;ao au de ac;ao. Em . .. . '_, _ ' ..,g , , a pllc av el a tu rb in as a co pla da s d i re ta me nte a o CDlIII'ClOIJr ee e ne rg ia slatnca. '+'C"9fLJCI

1 2 3 4

Objetivo O o c um e n to s c o m ple m e nt ar es Oefinic;6es Natureza e a lcan ce d as 5 C ondic;6es necessarlas 6 P ro ce dim en to d o e ns alo M etodo da m edic;ao da 7 8 M eto do p ara m ed ic ;a o 9 M e to do p ara ........-li,..,:;r 10 M e dic ;a o e 11 M edlc;ao da 12 V a ria c ;a o d a carga 13

E sta N orm a co bra o s p re pa ra tivo s pa ra a s e nsa lo s de recepc;ao na usina para determ inar se as garantias das turbinas foram atendidas. D eterm ina as regras para sua condu~o e prescreve as m edidas a serem tom adas em casas de coraestacao da condU l;ao dos ensaios. Trata da m aneira com o devem ser caJculados os resultados e as d ir etr iz e s p a ra 0 p re pa ro d o re la t6 rio fin al. 1.2.1

1.2.2 O s en sa io s d e a ce ita c;ao de m ode Jo s sa o tratad os e m o utra N orm a .

vanacao carga

1.3 Toplcos exclufdos a N orm a I EC -4 1

1.3.1 Esta Norma exclui todos o s a ss un to s riA int"'r...~~... a p en a s c o m erc ia l, e x ce to a q ue le s in d is s olu v elm e n te If ga d os a c on duc ;a o d os a nsa to s d e aceltacao.

o s e ns aio s de ca mpo ne ce ss ario s d o d es em pe nho d e tu rb in as hid rau lica s d as g ara ntia s o te re cid as , b em c om o e a s q ua ntida des q ue sa o u til iz ad as p ara d e a ce rta ca o d as re fe rid as tu rb in as .

1 .3 .2 E sta N orm a n ao se o cu pa d os de ta lh es e stru tu ra is da tu rb in a n em d as p ro prie da de s rre ca nic as d e c om po ne nte s.

2 Documentos complementares N a a plle aca e d esta N orm a

n e ce s sa ria c o ns u lta r:

e

ae apllC8980

Norma

e

apucavel, de m odo geral, a turbinas

de

lEe 41 - Intern ation al co de fo r th e fie ld a cce ptan ce te sts o f h id ra ulic tu rb in es

http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo

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·

'

efeito s de sta N orm a sao a do ta da s a s d efini¢ es 3.12.

D efin;c;ao

Sfm bolo

U nidade 3

V olum e d'aguanaque umpoa. se¢o detenninada, u nidatravessa ad e d e te m

a

m /s

V olum e de ag ua u tiU zad o pe la tu rb in a na un ida de de te mpo . in clus ive v aza men to n as veda¢es, tampas e tub ula ¢e s de eq uilib rio , m as a a gu a utiliz ad a p ara 0 funcionamento e m a qu tn as a ux ilia re s, para 0 a rr ef ec im e nt o d os m a nc ais .

0

rn 3/s

Or

m 3/s

n~

.-.~"'t'..,

3.1.2 vazao garantida 3.1.3

vazao ..,••_.1_ ~_._.

,,,"..a..

e rn v az lo 3.2 Area

A

rna

3.2.1 A rea da

AI

rn 2

se¢o de en· tra da da turbina

3.2.2 A rea da secao de safda d a t ur bi na

3.3 Velocidade media

A rea de safda de 5Ut¥lllb1!1' fixa do , de co mum aco rd o d e re ac ;:a o. E m tu rb in as s em tu ba a s itu ac ;:a o d a s ec ta o d e s sfd a d ev e d efinid a d e co mu m a cordo . Em a area da se¢o transversal na saida p od e s er d efin id a e _ I"V' rt ~"""' - -~-;. _ e I nn m ta m e nt e g ra n de .

1ii1i_.'" --

V alor da vazao dividido pela area da se¢o transversal.

m ls

v=O/A 3.4 P ressao na e ntra da da turbina

P res sao e m qu alq ue r po nto d o s iste ma , ex pres sa c om o fo rc ;:a p or u nid ad es d e a re as .

I r-ressao rnanorretnca

Ind ica c;a o do m ana m etro em qu alqu er p on to d o sistema.

3 .4 .2 P r ss sa o na entrada da turbina

Pressao rn an om etrica no p on to d e rn edica o n a e ntr ad a, c om c or re ca o d e d ife re nc ; :a d e a ltu ra entre 0 m ano me tro e aq ue le po nto .

3 .4 .3 P r es s ao n a s aid a da turbina

P re ssa o rn an orne trica n o po nto d e m ed icia o na s ald a, co m corre ca o d a d ife re nc ra d e a ltura entre 0 m ana m etro e aque,~ ............

.... "?

PI

_._

.....

.....

-----------~------------


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,

, .;i I

/continua
!

j

Deflnic;:Ao

Termos

3 .5 P es o e sp ec ffic o daagua

P eso por u nid ad s d e v olu m e d a a gu a u tiliz ad a p e la t urb in a 1

3.6 A ltura da queda

a

3 .6 .1 A ltu ra d e p re ss ao

A ltu ra d a co lu na d e a gu a e qu iva le nte e m q ua lq ue r ponto d a i ns ta J a .; A o.

3 .6 .2 A lt ura d ina mic a (a u c arg a d ev id o velocidade)

A ltu ra da co lu na d 'a gua e quiv ale nte a o q uad ra do d a v elo cid ad e m ed ia , d ivld id a p alo d ob ro d a a c ele ra c ;a .o d a g ra v id a de

a

m

pressao

m

2

hv =

2·9

",c." Jo\llUI i;l

I'\llUli;l

p ote nc ia l (o u c a rg a g e od e sic a )

Uti

UIII ~ lIlU

Uti

IIItIUIIji:lU

do m ar ou de cutro nlvel de

3 .6 .4 A ltu ra total

m

3 .6 ,5 A ltu ra

m

de oueda Iiouida

H,

m

os Iim ites dos ju s an te d a in s ta la c ;a o , turbina e nuta

Hg

m

--""'-

"""---..

",

"'

de a ltu ra e ntre a se c;a .o d e de calibral;8o do instrum ento e a d o p on to d e m ed il;S o.

a

m

d a c olu na n o lo ca l d 'a gu a c orre sp on de nte p re ss A.o a tm os fe ric a e te mp era tu ra n o local.

hb

m

A ltura da turbina au do rotor sobre nivel de jusante (ver Figura 5).

h,

m

Zm

m

3 .6 .6 A ltu ra d e q u ad a g a ra n tid a 3.6.7 A ltura de q ue da b ru ta

o. o. 0f" ""' _

• ..J_

""_

.....i_

,..,.

......

-... _

.........

carga (perda de altura) 3 .6 .9 'A 1 tu ra d o

a

0

A ltura do nlvet d'agua em relal;S o ao nlvel m edia do m ar ou outra cota de referencia.

/continua v alo re s ta be la do s d e y na Tabela 1. va lo re s ta be la do s d e 9 na T ab ela 2 .


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etinic;ao

Patencia hidraulica equivalente

Sfmbolo

a vazao

ada

Unidade

kW

turbina sob a altura de q ue da Ifq uid a H n'

= K.y.a.H~

m e c an ic a t ra n sm f ti da

3.7.2 Poteneia fornecida pela turbina ou potencia efetiva

e deterrninada

pelo eixa da pela soma de:

PI

kW

no s tsrrninais do gerador e eletricas do gerador

escora comum: perdas ao gerador

mA1Jlnrl!:

3.7.3 Pot€mcia garantida nominal

Potencia famecida pela turbi de queda garantida H , e para as quais a turbina fai

kW

3.8 Rendimento 3.B.1 Rendimento da turbina

Rela~o percentual entre a patencia e a absorvida pela turbina.

3.8.2 Rendimento

Aendlmento media ponderado calculado aritmeticamente a partir dos va.lores isclados:

media ponderado da turbina

11,

correspandentes aos valores de potsncla garantida ou de vazao garantida, com os respectivos pesos atrieuloos:

definldos para essas potsncias au vazoss, por meio da relaqao.

.,

=

W, · 1 1 ,

+ W2·T]2 + wl''lla' w , +W2 +W3

....


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lcontinua~o Terrnos

3.8.3 Rendimento medio antrnetlco de turbina

Oefiniqao

Aendimento medio, ponderado em s.s.z ccm

WI

=

w2

:: W3

=

conforme

deiinido

= 1 (%)

3.8.4 Rendimento medio planimetrado da turbina

Ordenada media da curva de rendimento dentro dos limites do intervalo coberto pela garantia, expressa em porcentagem.

3.9 Velocidade de retacao da turbina

Numero de rota¢es

3.9.1 Velocidade

Aotac;ao para a qual a turbina 10i

por unidade de tempo.

rpm

n,

rpm

no

rpm

nR

rpm

de rotactao nominal

3.9.2 Velocidade de rota~o em vazio (sem carga)

°

Aota¢o de regime com 9 operando em vazio depois de sistema, permanecendo 0 em operac;a.o.

3.9.3 Velocidade de rotac;ao em disparo

3.10 Varia
antesda inada carga (ver Figura 6).

rpm

oa rCIl.a~o 013 regime de rotac;ao em vazio e a rota~o correspondente a uma carga, expressa em porcentagem de rota~o nominal. U~IIJalJll:I

de. velocidade de rota~o permanente

(no - n, )

nr Rota~o maxima instantanea atingida quando determinada carga e bruscamente rejenaca (ver Figura 6).

Maxima vanacao instantanea de velocidade de rotaeao, expressa em porcentagem da velocidade inicial, quando uma dada carga subitamente modificada.

(Y,.)mh

=

rpm

e

100 "1

/continua


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,

:

rmbolo

Defini910

P ressao quando nao h a vazac.

Unidade

Pa

p re ss eo in sta nta ne a s tin g id a q ua nd o determinada carga e s ub it am e nt e r eje ita da 7).

Pa

d e p rs ss ao in st8 ntA ne a e xp re ss a da presseo eSU\tica quando e subHamente rnodificada

axima

r'

'8

formam quando

3.12 Cavita'tEi0

0 nrvel v alo r p ro xim o d aq ue le ImrllOOlem quando

3.12.1 Eroseo por c avitac ;ao

Nota:

Qualquer termo, defini~io

d o in ic io d os

rl1:ll"'"

ou unidade de medlda

c M . . -lilllf9iIHJa dMilsen

Icorda:lo par escrito poles partes con1ratantes antes

8Il$8.i05.

1 - ,....1 ....

' ......

-0 1'IOIUjGU \rilllnliOliII,

nellcc, Nlp18nJ. I.iaIXB"plral dl aec;ao

reta"gular em

Tubo de succ;:io curvo


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_-

0 -

Figura 2 • Turblna de

y

+

Flgura 3· Turblna de rea9iio, elxo horizontal


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c

o

2

pg1 -

+ "f

01 +011

29

29

/FIGURA5

.- -


......

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A

hs

rotacao especffica alta rota¢o especffica

Altura de succ;ao positiva Altura de succ;aonegativa F) Altura de s~o

para rotores inclinados

Rgura 5 • Defln1lfio da altura geodeslea de sucq80 h.

/FIGURAS 6 e 7


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"

RGIII. '.

Varlac;io da velocldade apes sublta reJeiq80 de carga

reJelc;io de carga


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Tabela 1 - Vartaq.io de ,(, peso .speciflco da agua, com a temperatura, latitude e altitude ac:Jma do nfvel medlo do mar

Peso especifico da agua em N/ml· Temperatura da agua Altitude m

Latitude

o 10

o

4

10

9,7677 9,7677 9,mS

9,7677 9,7fil7 9,7nS 9,7776 9,7874 9,7972 9,7972 9,8070 9,8108

9,7fil7 9,7677 9,76n 9,7776 9,7874 9,7874 9,7972 9,8070 9,6070

Nivel

20 30

9,7n6

do

40 50 60 70

9,7674 9,7972 9,7972 9,8070 9,8168

o

sren

10

9,7077 9,7677 9,7776 9,7874 9,7874 9,7972 9,8070 9,8070

45 apx. mar

20 30 1000

40

45 apx. 50 60 70

20

9,7677 9,7677 9,7776 9,777S 9,7874 9,7972 9,7972 9,6070 9,8070

9,728S 9,7384 9,7482 9,7482 9,7580 9,7677 9,7077

o 10 20 30 2000,

40 4Sapx. 50 60 70

a 10 20

9,7580 9,7677 9,7677 9,7776 9,7874 9,7874 9,7972 9,8070

30 4000

40

"""''''inil'l,,,..

Nota:

9,6893 9,6893 9,6991 9,6991 9,7089 9,7187 9,7187 9,7285 9,7384

9,7482 9,7482 9,7580 9,75BO 9,7677 9,7677 9,7776 9,7974 9,7972

9,7187 9,7285 9,7285 9,7384 9,7482 9,7482 9,7482 9,7580 9,7677

9,6893 9,6893 9,6991 9,6991 9,7089 9,7187 9,7187 9,7285

9,7384 9,7482 9,7482 9,7580 9,7677 9,7677 9,7776

9,7187 9,7187 9,7285 9,7265 9,7384 9,7482 9,7482 9,7580 9,7677

9,6893 9,6893 9,6893 ~,6991 9,6991 9,7089

9,7776 9,7874

9,7384

9,7089 9,7187 9,7285

0

on, simde o adem ara resultante osfera Padreo v al id ale pvaand ra o0 aermsecee B $raar;:a u mid e npuxo eo m do od ifie e s v alo ro :> de s up Atm en ere e a ± 0,1%.

/TABELA2


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Tabela

2 • Varlac;ao da aeelerac;ao devlda a gravldade "g" com a latitude terreatre e a altitude eelma do nivel mecUo do mar

Altura em m etros aclm a do "rval m e di a do m ar

0

1000

2000

4000

m /s2

m /s2

m /S 2

mjs2

9,78049 9,78204 9,78652 9,79338 9,80170 81079

9,77740 9,77896 9,78343 9,79029 9,79872 9,80770 9,81610 9,82305

9,77432

9,76815 9,76970 9,77417 9,78103 9,78946 9,79844 9,80690 9,81380

Nota:

Conterenaa

e

9,77587 9,78034 9,78721 9,79563 9,80461 9,81307 9,81997

Intemaclonal de Pesos e Medldas e 9,80665mJr; correspondendo do ma r.

80 n i v e l

4 Natureza e alcance das

inferiores 80S vaIores garantidos. P od ern s er d ad as gararnias para a p o te n ci ao u Vaz80 garantidae, tambem, a s d iv e rs a s cargas ou vaz6es parcia is sob um a d as se guintes form es:

4. 1 Generalldades 4.'k1 U m c on tr ato

contern as re nd lrn en to d a tu rb in e, p od en do c on te r adlclon als refe ren tes a va ria¢e s de ro ta '1 80 d e d is pa ro e e ro sa o p or c av ita '1 80 .

a) com o re n clim e nt os I'J "M § dio so n de ra do s n um a faixa de carges ou de vazoes (ver 3.8.2); b) com o rendim en tos m edias aritm etico s n um a faixa cargas au de vaz6es (ver 3.8.3);

~~~~ 4.1.2 0 com prador

deve apresentar dados e xa to s e a ce na ve is a re sp eito d as p as sa ge ns desde a to m ad a d 'a gu a ate 0 c an al d e fuga, e de c orn po ne nte s e e qu ip arn en to s c orre la to s, b ern tedas as m aquinas acicnadas, sejam elas n a c , e de suas pe;as g ir at6 ria s, d o re g ula d or d e v e . X I l l i N l d I B , v alv ula s, re gis tro s e d em ais m ec an is mo s c orre la to s.

~:« ..r en d im e n to s

m e d ia s planirnetric:Os n um a fa ix a au de vaz6es (ver 3.8.4).

~ii.;,a~ .~,

MnIlntllH pod em :s er exigida s e dada s para diwrs as

...........

nae e r es po n sa ve l p elo s v alo re s d as " "" 'iiiliiil;;il_ rs alturas de quada e das vazO es a partir dos quais sao d ete nn in ad as a s potBncias e o utra s g ara ntic ls , n em m es mo q ua nd o a s m ed i~ es necessaries te nh am s id e e fa tu ad as p or e le a u p er s eu re pre se nta nte . P re te nd en do -se u tiliz ar o gerador eletrico com o m eio indireto da m edi'18o da potenciao p otencia, enta o e le e a s seus equ ipa mentos auxiliare s E m c as o de d ev ern s er s ub me tid os a u m a de qu ad o e ns aio d e re c& pc ;a o, urn m (nim o. a o q ua l 0fornecedo r de tu rbina, o u 0 s e u r ep re s en ta n te , te m 0 d ire ito d e a ss is tir.

quad. Irqulda.

de potencia ou de vazao obtidos nos re sp ec tiv os v alo re s d a g ara ntia , 0 p os sib llid ad e d e e sta be le ce r n ov os va za o , p o re m e ste s nao devem valores de garantia em m ais c alc ulO d o re nd im e nto m e dio . escolher essesvalores de m on ta nta d as m ulta s. devem ser reduzidos a

4.1.3 0 fom ecedor

_'.

4.2.2.3 Os

a co rd o rnutuo, 0 fo rn ece do r d ev e re ce be r u ma cO pia visa da do s calculos e re su ltados do s ensaios d o g e ra d or. 4.1.4 M e dia nte

novos e sc olh id os d e ve m de garantia para tod es

4.3 Outra. garanUa. 4.2 Garantla.

prlnc::lpals 4.3.1 Van.1f6es d. veloctdade

e

4.2.1 Potincla

A garantia da potencia da turbina e respeitada caso a turbin a venh a a to rne ce r um a potsncia pelo m en os igual a s eu v alo r g ara ntid o, a altura de queda Ifquida e relaQ ao n om in al c orre sp on de nte . A s garantias podem ser e sta be le cid as

1._ "_

p ara d i1 ere nte s a ltu ra s d e q ue da Ifq uid a.

_.._

A s garantias d e re nd irn en to s s ao o be de cid as q ua nd o as valores de rendim entos obtidos nos ensaios nao s a o 4.22.1

A am plitude das variaQ oes de ocorrem quando da aplicat;ao ou d e te rrn in a da s c ar ga s e sp e cif lc ad a s g a ra n tia s c o m p ie m e n ta re s . 4.3.2 V.loc:ldad. r-u,"""

:;. 0;:1

de ro tllqio

=:iUPU!CIOU CUrTO

gararma que,

SOD

urra

. altura de queda, a rotactao de disparo nao dave urn v_lor especificado, nas condiQ 6es da secao 3. com urn determ inado nrvel d e ju sa nte.


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4.3.3ErOsio por ~vI1aljio

5.2.2 F1U1U.-;OH durante urn enulo

Indlvldu.1

o comprador pode exigir urna garantia fixando os limites de erosao por cavrtacao, ver 3.12.1, a qual pode ser concedida com uma condlcao de que a turbina seja operada dentro dos limites estabelecidos para a pot€mcia, duracao, temperatura da agua e nrvel de jusante (ver Figura 5) .

Os ensaios devem ser executados em de quada constante, potsncta e com abertura das palhetas diretri do rotor dentro dos seguintes I um ensaie individual.

4.4 Periodo de garantis

5.2.2.1 As flutua¢es ::I: 1,5% da poteneia

da media.

Salvo contrario, as garantias propostas e oferecidas devem permanecer em vigor continuamente por urn perfodo minimo de 12 meses, ate um maximo de 24 meses, a partir da data em que a turbina entra em cperacac industrial.

devem exceder

a

4.5 Placs de identlflcaqio N O RM A DO FABRICANTE Ano

N 9 de serie

.

Altura de queda garantida

m

de recep¢o, a altura de para cada ensaio individual (1,5%) de seuvalorespecificado de queda)

vazao

,., m3/s

garantida

Potencia garantida

da turbina

for mantida

no valor

5.2.2. queda pode varier no maximo ate :* = 10% a rotacao real nn f or ajustada, segundo a

kW

5 Condlc;6es necessarlas para reall ensaios ta:

as subscritos

r e n referem-se

ereNS,re$~v,amenm.

5.1 Olsposltlvos a aerem prevlstos no

as condiliOes

uslna. 5.1.1 Recomenda-se

que durante 0 dada ateneao adequada as necesstd dos ensaios. Isto apJica-se de mediliao da vazao e altura usado para rnedicao da escolhido nesse sstaqio.

~!§=~~ _

As condlcees dos consideradas quando 0 lancar os editais fomecedores. 5.1.2

3 Se nao for passivel ajustar a

especificadas

rotacao para adapta-Ia

flutua¢es de altura de queda acima de ::I: 3% , pode ser feita a correcao dos resultados do ensaio mediante acordo mUtuo, para as varia¢es ca altura de queda e/ou rota
deciarando que os executados de acordo . Se houver ressalvas

n a s C ; :Q n d lg O e s e s pe c lf lc a da s

5.2.4.1 Para as turbinas

de rea<;aQ, 0 nivel de jusante nao deve ser inferior aquele que correspondea altura maxima de suc!1ao especificada no contrato. Se a altura de queda real difertr da altura de queda garantida, nas condicoes previstas em 5.2.3, 'as condlcees de cavitacao catculadas para. esta altura de queda naQ devem ser piores que aquetas indicadas para a altura de queda garantida. Para turbinas de a
5.2.4.2

da usina implica certas varia
5.3 Exames

locals

As condicces que satisfacam 0 mencionado em 5.2, bern como aquelas que se refiram aos metodos de rnedicao de acordo com 0 Capitulo 7, devem ser sujeitas a exame antes do infcio dos ensaios. A condicao da agua deve ser


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ABNTNBR228-Turbinashidr ulicas-Ensaiosdecampo -slidepdf.com exame. A agua nao dave conterquantidade cascas, folhas, ervas ou corpos estranhos ue possam fixar-se nas extremidades das afetar desfavoravelmente a escoamento

b) as indica¢es

das esca.las graduadas, referentes aberturas do distribuidor ou do injetor, e dos angulos das p a s . corraspondem as medirt6es realmente feitas;

as

oJ as passagens reduzidas

d'agua pela prese~

nao estao obstrufdas de corpos estranhos;

ou

d) nenhum desgaste anormal sa produziu nas partes vitais; deve s er c on fla da a execo;:a.o nos assuntos de suma

e) todasas tomadas de pressao, tubas rnanometrlcos e tubas de Ilga!i8o estao desobstrufdos e convenlentemente colocados e instalados. 15.2.3MediC;O. previae

Salvo quando partes contratuais o procedimento, bem Eptretanto. preferivel ~ritos independentes que des partes.

Nos casos em que for neeessarlo medir com precisao as dimens6es eo comprimento dos tubes entre as tomadas de pressao, recornenda-se faze-Io antes que a unidade seja colocada em opera!i8o.

e

e.'.2

RHponuvel

o responsavel

8.2..4Inepec;io ap6s oa .n .. loa

pelos en .. loe

Ap6s a execucao

dos ensaios, deve-se preceder a um a insp9(18o do conjunto dos condutos e das tubula~6es plezometncas a fimde se assegurarque eles estao isentos de corpos estranhos.

pelosensaiosdeve

acordo entre as partes e deve eYf~mel todos os observadores. Dave conduzir e ensaios e fazer relatOrios sobre as Deve ser res po nsave I p ortodos os caleulos e pelo preparo do relatorio final. Para todas que digam respeito aos ensaios ou tl}l;~r::l;tJ~IO suas decisOes devem ser definitivas.

sobre

0

programa de ensalos

a

8.1.3 Peaao.l, numero.

seguido nos ensaios deve se r detenninado ra'~n!f;.Jaj'PllElos ensaios, ievando-se em corsideravao

GompetinGla

Um engenheiro hidraulico experiente deve ser 9$(;Q[t)idc" para a medir;ao das vazoes, e urn engenheiro ""1""tri"'~I. experiente para a med~o das potencias. O s membros da equipe devem possuir expenencia necessil.lia que Ihes possibilite anotar de maneira exata e segura as leituras dos lnstrurnentos que Ihes forem confiados.

_:liSIIOIICOIIS tomadas anteriormente conforme 5.1. Todas rt1fi~~i,as. assim como todos as programas, devem suficiente antececsncla ao comprador apreciar;ao e aprovacao, A aceitar;ao ser formuladas por escrito.

rtro~;;~bti

8.1.4 RepreHntalfio

nos onsaloa

Ocomprador eo tornecedor da turbi na devem ter 0 d ireito de se fazerem representar durante os ensalos po r membros do seu quadre de passoa!.

6.2 Preparatjio

dos ensalos

8.2.1 Apresentac;io d. desenhoe e de dadoa Impoltante.

Todos as desenhos considerados de importancia para os ensaios, assim como todos as dados, documentos, especifica
Os e periodo Iocadaad Competeao

ser raallzados apes um industrial conveniente e para operat;ao comercial.

da usina e as ensaios. Estes posslvel apes a cornprador e dantro estabelecido de outro programa geral dave pelos ensaios e dave seguintes secoes:

o

Esta indic:at;:aocompreende a relat;:a.o e os valores de carga para cada ensaio.

Dois dias antes dos ensaios, a turbina deve se rsubrnetida

6.3.2.2 Unldad.a a s.rem en.. ladae

de acordo com as

nsavel

6.3.2.1 Extonsao e duraqio plov'vel

6.2.2 Inapecrao no local

a) 0 equipamento esta completo, especificat;:oes:

o maiscedo da turbira ao salvo quando duas partes.

Deve ser definido se diversas. unidades pre ensaiadas ou somente urna de um grupo de identicas para determinar 0 rendimento.


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8.3.2.3 Det.Jh.,. da medlljio

6.S Reglatroa

para medir a vazAo, potencia e altura de queda devem ser indicados.

&.5.1 Devern

, Os rnetodos a serern utilizados

J 0.3.2..4Turbin .. Kaplan com

OU ..

m came d. conjugaCjio

as ensaies de rendimento e de patencia cas turbinas Kaplan devem serexecutados suprimindo-se, se possivel, a ac;ao do came de conjugat;:Ao do rnovimento de abertura das palhetas diretrizes com 0 da orientacta0 das pas do rotor, tendo em vista veriflcar qua! a rela¢o correta entre dois ajustes. Oeve se r executada uma serie de palo menos cinco ensaios de rendimento para cada valor de orientac;ao da s p a s , com diferentes aberturas do dis1ribuidor e prOximas aquelas corsideradas conetas para a orient:agao das p a s escolhidas. Urn grafico tral18do com estes valores deve indicar qual a melhor conjugac;ao. Para ganhar tempo, estes ensaios podern serfeitos sob forma de index test, com valores apenas relativos de rendimento, se eles forern corrigidos po r rnetcdos apropriados e aceitos, para determinaC180 da correta abertura das palhetas. Se a conjugaqao otima das pas do rotor fo i antariormente determinada palo metodo do index tes~ os cinco pontos de medida aeima citados podem ser reduzidos a um mfnimo de tras pontos. Mediante acordo, os ensaios podem ser feitos com 0 came de conjuga¢o em funcionamento.

ser providenciadas quantldade suflCiente. indicando serem medldos e os respectivos foltlBS de registfO devern ser suficiente de vias a tim de que 0

folhas com

e os representantes das partes imediatamente

ur n jogo

e.5.2 Todas as laitu ras tempo e a intervaJcs

s lrn uita ne am en te Todas as igual de tempo atitmetJca das OS calculos

&5.3

a m ter uma dura¢o medic;ao. A media deve ser utilizada para

as aberturas da agulha caso de turbinas pas do rotor devem ser para as diferentes posic;6es do como tambEim devem se r previstas e apropriadas para estas finalidades. estar acessfveis durante todo 0 indicac;6es devem ser registradas para ual. O s resultados dos ensaios podem indlcac;6es (ver 6.2.2.2). 1i.... !tri~.A<::'e, no

8.3.2.5 ProcedlmentOli a adotar quando uUllzadOli

rendlm.nt~

dos enssios devem ser pre-paradas e reunfdas a f e r i c t a o e de corra;:80 de todos os fnstrumentos

ponderedo.

_ a u v ; ..,. de

Quando as garantias basearem-se ponderados, que dao importancia CI'llme,ret:ll diversos valoree da potencia ou da vazac, ""-=--:;OCII

4Sl~lmempregadoS, a fim de permitir a realiza~o de um rI'l,nlIill"l suficiente de c8Jculos representativos provis6rios, mais curto posslve! e antes de terminar os . . . o M i. . . . Todos os erros constatados, s e p c ss fv e l, devem iminados ou levados em considerat;ao, e somente

as mesmas providencias e procurar a rnllift11a plNisati em lodes os ensaies individuais e nao que correspondam cargas e fe!~~=~~~"l!slil.!iiCOndiQOes que os ensaios podem serencerrados e rendimentos ponderados, pois e • desligada a aparelhagem do ensaio (ver 6.4.2). confiaveis abrangendo toda a ao res po nsave Ipalos en::;aI 05 4~et; 8.s.e Todas as providencias necessanas para qualquer um devem ser repetidos. dos metod os previstos nesta Norma acharn-sa descritas a seguir (Capitulos 7 a 13).

e

as

6.4lnstrumentes 6.6 A.. lnatura da. folha. de reglstro de ensales folhas de registro devem ser assinadas pelo responsavel pelos ensaios.

As

dos instrumentos, devem constar do todas as marcas medic;6es de altura de final.

que nao podem ser aferides no ter certificados recentes de par 6rgao oficial. Ap6s 0 termin~ dos Imo:ontf'l<:l. devem ser novamente aferidos, dispensado por acordo rnutuo, A data e 0 devem ser igualmente mencionados no 6rgao oficial de aferioao deve decidif S8 as se acnam centre des respectivos limites . Se esse for 0 caso, deve se unlizar a media dos valores encontrados. Caso ccntrarto, este deve ser resolvido mediante acorde especial.

6.7 Ccnteata~io ou repetl~ie de ensalos Ap6s 0 termino dos ensaJos, as folhas de registro devem ser examinadas pelas partes contratantes e os resultados computados ou calculados provisoriamente no local antes de ser dispensado 0 pessoal do ensaio. Em caso de contestacao referente aos ensaios, por raz6es claramente explicadas per escrito, a parte descontente temo di reito de pedir a execuoao de urn novo ensaio. Havendo dificuldade em se chegar a urn acordo final sabre a execucac de tal ensaio, 0 caso deve ser encaminhado a urn arbitro independente, f

ace itave I para ambas as partes.

MtnOClOail meal'fao ca vazao

as metodos de medida da vazao podem ser divididos da seguinte maneira:


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ABNTNBR228-Turbinashidr ulicas-Ensaiosdecampo -slidepdf.com apropriados

7.1 Metodo da mancha salgada

para vaz6es grandes:

0 metoda da mancha salgada, desenvolvido ong inalmente pelo professor C. M. Aile n, baseia-se no fato salgada (salrnoura) aurnenta a de que a solu~o condutividade da agua e que uma mancha salgada dentro de um conduto de agua em escoamento permanece individualizada. A soluc;ao salgada e introduzida numa seyao do co n d uto a montante de dois ou rnais conjuntos de 7.1.1

para vaz6es pequenas:

eletrodos e 0 momento de sua passagem pelo plano de cada conjunto de eletrodos e registrado graficamente, assim como 0 tempo decorrido. Obtem-se 0 valor real da vazao dividindo-se 0 volume do conduto entre os pianos dos eletrodos pela media do tempo que a mancha salgada leva para passar entre os eletrodos. A fim de satisfaze r e~encias desta Norma, a vazao somsnte deve ser medlda pelo metodo diferencial, Isto e , entre dois pares de eletrodos. A medida da vazao, utilizando-se 0 volume entre a se!iao de inje~ao de salmoura e um jogo de eletrodos, somente pode ser empregada mediante co m um acordo.

as

-

tela rnevet; 7.1.2

rnedidores

A solut;3o salgada deve ser preparada n u rn t an qu e

;:I(lit::orl::l aberto. onde de deve sal ser pode continuamentfO! variar, de acordo com 4 concsntraeae a conveniencla do d ispositivo registrador, de 120g/L a 3g/L. A solucao deve passar por urn filtro, a fim de impedir a

de

c) metodos de medida de unrversalrnente para ",...." ,,,,,' 0 " Norma, m as que, pod em ser especiais, mediante acordo

entrada de panfculas Figura 8).

solides no sistema de injecra,o (ver

Q

a) admissao

de agua;

b) tanque de mistura;

.

c) caixa de madeira;

d) filtro; e) tanque de pressao: 1) descarga para atmosfera;

g) admlssao de ar cornprirntdo: h) valvula de a980 rapida: i) tubo curto; j) para a valvula de inje<;ao.

Figura 8 - Olspasicria da reservataria e da tubulacraautlllzadas ne metedc de Allen


N6-228/1 990 5/9/2018

-


A sclucao deve ser introduzida no conduto por intermedio de urn sistema de tubes e de valvulas, que devem injeta.-Ia em forma de urna cortina plana. perpendicularmente ao escoamente d·agua. Essas vaJvulas devem ser dotadas de uma rnola, que produza uma ccntrapressao de aproxirnadamente 35kPa, a tim de 7.1.3

7.1.4 Os eletrodos devem registrar efeitos

dtlll2JCl9!nlCl~lEll

aproximadarnente iguais para areas igLIc:QlOloq.,', dl Em condutos de fonna circular ou consequira dividindo-se a seqao em dNrWI~~!.;tJl~t e colocando-se 7.1.4.1 As barras

urn eletrodo no

de eletrodos paralelas ou curvas, e devem transversal do co nd uto. retangular, devem ser usados de barras simples. Esses de cada faixa de iguaJ (numero fmpar e

garantir urn fechamento afieaz e evitar aberturas devem ser regulaveis. r.nrltnr'fT prassao de inje~o deve superar em a prassao intema da adutora. 0 tu mais curto pcsslvel e de forma surgimento de belsas de ar.

Para cada secao de mediqao devem ser utilizados convergentes, cada consistindo de um par de barras, que no centro entre si urn espaqamento de 1/12 do dliunetro do

IAld'mRnl'!'l dois jogos de eletrodos

1l'IIIi1ll!;l=~~":~I~utO. Este espaqamento dave descrever linearmente do centro a parede do conduto ate atingir 0 mfnimo de urn centesimo do diametro do mesmo conduto. 0 espaqamento e ntre a s extremidades da s barras dos eletrodos e a parede deve igualmente ter este valor. 7.1.4.4 as eletrodos

devem ser solidos ou rfgidos, capazes de resistir a vibrac;:6es e presos a montante por estais, com a finalidade de as rete rem, no caso de se desprenderem. As barras dos eletrodos devem ser cuidadosa.mente isoladas da adutora e entre sicom rratertaJ que possua alta resistencia meeanlca e eletrica, tais como os compostos fen6licos, com a finalidade de evltar sua ruptura por vi brac;:ao. T odas as superficies condutoras que nao devem desempenhar as fun~6es de eletrodos ativos devem ser' cobertas com tinta isolante, inclusive as arestas e faces extemas dos eletrodos, suportes terminais, estais, bern como a parede da adutora, quando forcondutora, ate 1 m de distancia das extremidades dos eletrodos.

/FIGURA 10


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xx o· Posl~o

d os e te uo do a

f) g) Nota:

Nas extremidadell a dlstancla delas

a

das barras de eietrt'ldoa, parade de conduto dew

7.1.5 As conex6es entre 0 circuito eletriCO e os eletrodos devem ser as mais curtas posslvais. Todos as cond uta res eletricos instalados no interior do conduto devem set isalados e firmes, de prefer€! neia em condu ftes. A s barras

dos eletrodos devem ser ligadas altemadamente em paralelo ao a pa re lh o re g istrador, qu e tanto pede ser urn amperfmetro como urn oscilografo, de acordo Com as esquem as representados nas Flguras 11 e 12. Em ambos as casos, reccmenda-ee conservar as duas partes do circuito eletrico isoladas da te rra. 7.1.5.1 0 perfodo natural nao amortecido

do lnstrurnento

que 1,5s au que 1/5 do menordestes valores. 7.1.5.2

~AI"n"'An

oudo tipo de

permitem a.UUIIU1't'' densidade, como ns o amortecido A'ItI'l"el1m

prever urna g r a t i o o do r e g i s 1 r o , por1nh'UITIArI: ou eletric:os que.possamser durante 0 ensaio. 7.1.5.3 Deve-se


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A - amperfmetro

registrador

a) transformador;

b) e letrod os.

N ota :

E nro la me nto s ec un da rio

oscilador de 2500Hz: b) eletrodos

ligados em paraJelo;

c) transformadoroom 1200 de impecJancia no primario e secundarlo co m impedancia varlavel de Soo, 25Q e 100; d) oscilografo.

FIgura 12· Dlagrama esquematleo do circuito de um oscilbgra10 reglstrador

transversais do interior do eonduto e

0

entre as linhas de centro das se¢es dos devem ser medidos no local com sxatidao nte para determinar 0 volume da secao de teste exatidao de 0,2%. Os desenhos de tabrteacao devem

ser usados somente local.

n::ln:l

r.nnTlOIrir ""~

m ",niri

.. c: tir<:> n< :>c:

7.1.7 Antes

inje¢o

",..

do enchimento do condutc, 0 sistema de deve ser purgado, ajustado e testado para certificar-


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valvulas injetoras abrem simultaneamente e rapido, Valvulas injetoras com vazamentos ..... r:"I'1"' .. os eletrodos e os circuitos devem continuidade e isolar;a,o. do cond uto , deve rnedlr-sa a as barras de eletrodos, asslrn e a terra, para a.ssegurar que eletrodos operam de modo falhas foram corrigidas.

vazao emcada ensaic, deve ser utilizada a media de cinco ou rnais tempos de passagem da solur;a,o. A fim de satisfazer a s exigencias desta Norma, devem ser cumpndas as condi¢es mfnimas que seguem.

7.1.10

7.1.10.1 0 metodo de mancha salgadaso

deve serutilizado

em regime turbulento de escoamento. 0 primeiroconjuntode eletrodosdeve estar focalizado 7.1.1Q2 a uma distancia de palo menos quatro diametros (O U quatro vezes a dimensao maxima do conduto) a partir da se~o de injer;ao. 0 segundo conjunto de eletrodos deve estar localizado a uma distancia de palo menos quatro diametros(ouquatro vezes a dimensao rnSxirrado conduto) ou a 15m a jusante do primeiro conjunto, devendo adotarse a maior destas duas distancias.

para uma avaliayao setorde ensaio do conduto,compreendido entre a s e c ; a o de injeQaoe a conjunto de eletrodos rrais distantes, deve de preferencia serde ser;aouniforme 0udecrescente. Se, porern, existirem curvas suaves no setor de ensaio proposto, au seu comprimento, medldo sobre a linha de centro, deve ser somado aos comprimentos mlnimos estipuJadosem 7.1.10.2, contanto que tais curvas estejam inteiramentecompreendidas entre as set10esde jnstalat1ao . dos conjuntos de eletrodos. 7.1.10.30

Para um ensaio veiccidace da agua no co 7.1!.a2

v

=

velocidade media da agua

m/s 9

=

aceleracao da gravidade em

0

=

diarnetro do conduto em metros peso especifico da soluc;a.osalina

Yb Y...

= =

peso especifico da agua N / m 3

Cada ensaio deve consistir em palo menos cinco inje<;oesindividuals da solu~o salina e, para 0 caleulo da 7.1.9

devem ser dlstribufdas de tao uniforme quanto passivel em toda a set1ao conforme mostra a Figura 13. Deve haverpelo de injet1aopara cada area de 2m2da LflJ.etlB~oltlrtr1~rsal no ponto de injet1ao e, em case de palo menes quatro valwlas de injec;ao. injeqao devem ser locallzadas nos centros aproximadamente quadradas e iguais da Em condutos de forma circular, vaNulas,estas devemser espaQ2das rculo de dlarnetro igual a 0,63 do 1.10.4

As valvulae de lni~o

/FIGURA 13


NB-22811990

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A

A - Vista de jusante a) dispositivo

b) jun¢es

das tubula~6es

de injec;ao;

soldadas;

c) tuba de alimentac;ao;

d) parede de eenduto fon;ado; a) astals; f) dlre¢o

do fluxo.

B - Vista em perfil N ota: Numero de v8lwlas de Area para cada v8Jwla de

os eletrodos ososcilOgrafos iante

acordo. das Em superposic;ao situadbs a r oo nt an te

calibrado

antes e durante a

indica<;aQ seja conhecida com

exigencias dos artigos deve ser admitido p or a cordo m Utuo.

7.1.11 A vazao e 1 9 u a l ao volume da s~ode ensalo entre os dois conjuntos de elettodos, dlvidido palo te mp o m ed ia de passagem da solw;ao salina curva

de

da

da soluc;So salina,

A atrave s de cadreglstro a con ju nto passagem de e le tro do s, deve sa r tra cad a em ur n sistema de c oo rd e na d as r et an g ul ar es , da corrente em func;40 do tempo (Fig Uta 14). Deve-sa u ti li za r s o m e nte aquela pon;ao d a e ur va que estiver aelma do valor medic da corrente inieial. 0 tem po m edlo de passagem e a distAncia mBdia e m seg un de s en tre o s c entre s d e g ravida de da s d uas a rea s obtid as para cada i nj eqao, util izando-se a base de tempo do grafico de registro. Se as curvas nao fo ra m re gis tra da s e m c oo rd en ad as re ta ng ula re s u nifo rm es , devem ser trafi8,das novamente antes de se r determi nada a posiqao des centros de gravidade.

/FIGURA


14

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at


c en tro s d e g ra vid ad e

=

de urn

ensalo pelo metoda da rnancha salgada

7.2.4 A s con dic;6 es m in im as

n ece ssa rias p ara a e mpre go deste metodo no am bito desta N orm a sao as seguintes: Este rnetodo para m edir a vazaQ de por N . R. G ibson, e aplicavel a secao transversal uniform e ou variavel divergente). 7.2.1

a ) p ara o s co nd utos fo rc ;a do s c ircu la re s de d ia metro e ntre duas se¢es de 0 c om prim en to d e p re ss ao , p ara o s d ia gra m as d ife re nc ia is , r 1I I~ 4 e ve s e r in fe rio r a 9m ou duas v ez es a d im e ns ao da s eq ao tra ns ve rs al d o o on du to , a do 1a nd o· de stes va lo re s; e 0 pro duto d e L p ar v. s er in fe rio r a 18,6, sendo v. ave locidads

,ag~!!!i~~

7.2.2 Ele baseia-se

em dais princlpioe p rim e iro , n a s eg un da le i d o m o vim e nto de NewtrllllilnaLis conhecido pelo nom e de teorem a des q m ov im en to e te ore ma d o m om en ta cim fltico ; e 0 sel.IPO, um corolanc d o p rim eiro , q ue a pre se nta a re la c;a o variaqao de pressac e a variae;a,o d e velocidade de coluna de a g u a , e xp re ss a e m f u n c ; a o d as o nd as d e p r es sa o )" "" '" ;;;; _ _ ~ ~ que se propagam durante a varia~o.

na seC ;ao de ensaio em m is, com a unidade a plena carga, e L 0 com prim ento d o para os ensaios, em m etros;

tt~"'CllnalnClCl

se¢o transversal

Este rnetcdo em prega diagrarnas de pressao em f1 .m c ;a od e te m po , d o tip o s im p le s o u d ife re nc ia l.

7.2.3

O s diagram as sim ples sao aqueles que registram a s v aria q6 es d e pressac e ntre u ma u nic a s ec ;a o d e m ed id a de pressao e a tom ada d'agua, ou a prim eira sey ao de supemcie livre. EIes s a o influel'lciados portodas as varia¢es 7.2.3.1

destes inferior

s e c ; a o do

de nivel na aducao, na charnine de equilfbrio e em todos a s ou tro s p on to s d e s up erffc ie liv re , a le rn d as va ria ct6e s principais da pressao devida ao atrito e a v arfa ~a o d o m o m e nto c in e tic p.

s a o aqueles que registram as vartacoee de prsssao entre duas seq6es de m edida de p res sa o se m ne nh um p on to in te rrn edia rio d e su pe rffcie liv re e s ao i ntlu en cia do s s om e nte p elo a trito e p ela v aria c;e o do m om ento cinetico entre as dues se~es. 0 efeito do s tr ito n o c o nd u to f on ;a d o fora d e s e c; ao d e e n sa io d ife re n cia l, variacoes do atrfto na tom ada d'agua ou no conduto fo rc ;a do fo ra d a secao de e nsa io d ife re ncia l, a ssim co mo

~1t:~~CilU

't:! ~Cl.U d.:3::3UII

t;:IIIIUJlctUV~.

N o a mb ito d es ta N orm a d ev em s er u tiliz ad os a pe na s a s d ia g ra m a s d if ere n cia is . 7.2.3.3

funcionando

a plena carg u tiliz ad o n os e ntra da m u lti p ia pressao-tempo, em cada um dos

7.2.3.2 O s d ia g ra m a s d ife re n cia is

va ria ¢es d e nlve l n aad uc;a o o u n a c ha rn in e d e e quilib ria , estao presentes em am bas as sec;oes de m edida de

a

de form a s e c; ee s d e e n tra d as m u ltip la s espiral, 0 com prim ento do 5 e 9 5 e S de medida de pressao, n B O d ev e s er in fe rio r a dirnensao m axim a da uta, adotando-se 0 maior L porv. nao deve ser . m edia na

7.2.6

A s p erd as d'a qua atra vss

do d

e m q ualq uer ou tro d isp os itivo uti!iza do e l ev ae ao d e p re ss ao d ev e m s er m ed id as com 0 ClSPOSI1lVO oe recnarnento em PO !~LC ;ELO Tais perdas, e m c on diQ 5 es d e e ns aio , n ao d ev em a 5% da vazao de plena carga e devem ser determ i c om e rro maximo de 0,2% de vazao de plena carga.


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7.2.7 As areas das se¢es transversals eo comprimento do interior do conduto devem ser medidos no local para . determinar-se 0 fator F do conduto (ver 7.2.15 e 7.2.17) com uma exatidao de 0,2%. Os desenhos de fabricac;a,o devem se r consultados unicamente para comerir a s m e did as feitas no local. 7.2.8 Em cada secao

de medida devem ser instaladas duasou mais to mad as de pressao de, no minima, 9mmde diametro. Todas devem ser lnstaladas em pontos diametralmente opostos num plano normal ao eixo da sec;a,o e devem ser conectadas a um coletor comum convenientemente instalado em cada sec;ao. As tUbola¢es que saem dos co leta res de cada uma das duas Sei;oes devem ser conectadas de um lado e de outro do tubo U do manametro do aparelho de Gibson. N os condulos circulares, as tomadas de pressao devem ser instaladas a 45° com 0 diametro horizontal da secac e devem ser l!gadas a um coletor comum convenientemente colocado para cada sec;a,o. Tratando-se do conduto de sect80 retangular, as tomadas de pressao devem sar instaladas nas paredes verticais. 7.2.9 Todas as tomadas

de pressao devem dispor de um registro individual de maneira a poder tomar leituras separadas. As paredes do conduto devem ser lisas e paralelas ao escoamento, na vizinhanc;a:dos furos, numa distancia de pelo menos 450mm a montante e 150mm a jusante. Os furos das tomadas de pressao nao diametros inferiores a '9mm e seus cantos livres de asperezas ou irregularidades, de arredondados com um raio de 1,5mm, chanfrados com di mensoes equivalentes. press eo devem ficar no mesmo plano ..r.-=::..,r conduto; seus furos devem ser n',.. "..,...... r1I"'IMIRn ..r..

,n.

e com um diametro constante ate uma no minimo, duas vezes 0 diametro. 7.2..10 Toda.s as liga¢escom

os

prcl\'IJklii:1'.

devem ser estanques e purgadas e ins depois do ensaio. As leituras dos 1"I"~'7n''''<>T verificadas antes e depois do ansaio, as niveis d'agua quando a turbina c o nd lc e es e s ta ti ca s no conduto. Se, das tomadas de presaao aprese deviclo a uma causa local ou carga total diferente da correspondente e l cota do de carga no conduto, a e corrigida ou a tomada medic;6es da altura de q no Capitulo 8. 7.2.1 1 Para CI.::I:jelYU, diagrama de incluindo a parte oriffcios

lstro de pressao do r"""'TI\."~" ao conduto, o comprimento da condlc;oes relativas aos devem ser tais que qualquertomada de pressao altura dinamica em relac;eo a na sec;ao correspondente. A parqualquerde tomadas opostas relac;a,o a media de outro par de ue 10% de altura dlnarnlca,

medlda no conduto deve ser flxada o distribuidor ou a abertura do injetor da desejada. diagrama pressao-tempo (Figura 15) deve ser obtido fechando-se 9 raduaJmente a distribuidor au 0 com movimento continuo e registrando-se ~lfiH~",I ...nt... a variac;a,o resultante de pressao sobre 0 um dispositivo reg istrado r tal como 0 aparelho de (Figura 16), que fotografa, sobre um filme sens ivel com movirnento uniforme, 0 deslocamento,

~iI~~~:~:~:~ IT

ela variac;ao de pressao, do menisco superior de uma coluna de rrercurio em urn manernetro em U.

IFIGURA


15

...... - . .... - , .. 5/9/2018

1

a) valor

wfIWIV

ABNTNBR228-Turbinashidr ulicas-Ensaiosdecampo -slidepdf.com ,

a . extremidade

1,1 1

"

..

do

(taxa de harmonicos) x (VR - co

0,515 (21,16 - 0,18) = 10,80 b)

taxa

de harmenlcos (ver Figura 17)

= 0,515 c) rela¢o entre oscilar;oes 34,29

c=

=

1,36

25.15

Nota;

Os valor_

foram obtidos convertendo

para

0

Sistema 51 o s con tido s n a 1EC-41.

/FIGURA 16

http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo 'j

_. · . , , ; ·

. . .

r o ·,··

,

.

"

"' . ,

•.

NB-228/1990

5/9/2018


c

a) tomada de _~sall b) tomada c) fonte d)

16· Dlsposl(f8o de apare1ho de Gibson

e medir

0 diagrama

e0

13.1.2. A A, e ha rn ada linha de sabre a diagrama, a partir do o nrvel do menisco de mercuric no para condi¢es de funcionamento do distribuidorcomecem a fechar. do mercuric nao for estavel, a ""~'I"I"ii:IIMt",deve se r a Ilo ra r n e c J i a dos rmximos

Uma llnha horizontal F, chamada linha estatica, sabre 0 diagrama a partir do ponto representando do menisco de mercuric no tuba de vidro do nas condicees estatleas, depois que as palhetas

do distribuidor linha coincide consequents tornando-se a

tenham sido fechadas. Normatmente esta com a linha mediana das oscilaq6es PP, da manobra. Obtem-se a linha mediana eixo de simetria das curvas envolventes HH

eGG. 1.2.13.2 A linha vertical KM, que indica 0 final do diagrama,

e determinada

da seguinte

mane ira:

a) estatica mede-se aa partir horizontal ao longo linhaa distancia da sua intersel{ao em Vdacom consequsnte da manobra, ate a sua jnterse~ao em R com a extremidade descendente; b) subtrai-se a ccrrecao

de fenda dessa medlda;


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medidas as alturas rnaxirnas aeima da linha de duas oscila¢es adjacentes, e caleuJa,n,.,ii",nlrA C, das alturas dessas oscila¢es

15}; x - ') com base na

x

7.2.13.3 Os valores alfneas a, b, C, de

numericos

obtidos de acordo com as

7.2.13.2 estao indicados na Figura 15. A distancia assim determinada e marcada ao longo da linha estatica a partir do ponto W, onde esta linha estatica corta a extremidade descendente do diagrams conseqUente do fechamento ate 0 ponto M. A segulr, tracar uma linha vertical MK Esta Ilnha determina a extremidade do diagrama.

multi plica-sa esta quantidade emb.

Figura 17 • Estuda de uma

• curva Indicativa

da dlst8ncla vertical que pass. pilla pi

.-.",

7.2.14 A recuperacao

das perdas de carga e da altura dimimica no diagrama sera determinada dividindo-se 0 diagrarra em vBrias partes e pa r urn metoda de aproxirra;Oes neceseariae, determinando-se as perdas de carga e as alturas dinamicas dissipadas durante 0 perfodo de'

e referencias

sao

indicam,

fechamento. Em qualquer instante, durante 0 perfodo de fe<::hanieme, a relaeao entre uma po~o qualquer, da area Ilquida do princfpio do diagrama e a area Jfquida total e igual ao quociente da velocidade dissipada ate esse instante pela veJoeidade inieia!.

as areas

areas ala pela largura correcao de fend a;

e

0 diagrama dividido em pequenas areas eJementares A, A , ., ~ , etc. Traea-se tentativamente uma linha de recuperat;ao ONM tal como indica a linha tracejada na,Figura 15. Aseguir, mede-se cada uma das pequenas areas acima da linha ONM com urn pJanfmetro. e de cada uma dessas areas subtrai-se a correc;ao de fenda. 7.2.14.1

prancas

Nota:

Pode-58con~1rUir diretamente a $ on do q ue n es te as palavras "altura da coluna.

7.2.14.2 A Figura 18 mostra urna tabela que foi preparada

de taJ modo que as etapas

sucessivas

realizadas

na

-

coluna 3: as lsituras do caaa area esernentar:

sistematico: Nota: a) os dados relacionados

na parte superior da folha


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-

,,--..


exatidia, axn precisio nom inal de 114000. E ss e in st ru m en to p od e IM If regulado pata a escala 1:2, u rn a ve z q ue, polo ""'"os dUM medidas distintas de cada area devem Set re aliz ad aa p ar a a ss eg ur ar a pr ec is io n ec es s& ria e re du zir so m ln im o o s e "o s p esso aia d e o bs erv aq io . A s om a da a d ife re nt ;B S entro d ue s le itu ra s s ep ara da s d ep ois d a p rim eira regulagem d& em e sca Ia 1:1 a m ed ia das dUM d e te n n ir J8 9 6 e s d a &rea.

- cotuna 4: a difere~ ptanimetro;

entre as lelturas do

- coluna 5: a area media de cada segmento de area do diagrama e a correlj8o de fenda que

deve ser subtraida a fim de Ifquida;

efetuar final de final total do pJanfmetro.

IFIG UR A 18


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Ensaio de Aendimento

pelo Metodo Gibson

,' Unidade ng

.....................................

Data

Ensaio n g

......................................................................... ...............................

.

Tuba nil

.

K =

coluna nil

q.F.S. ........................

Vazamento

q=

m3/s ~

..

=

=

m2

K

Vertical.

..................

..

Horizontal.

m

1mm

m

..

m

= Largura para corrscao de

mm

.J.

1

6

5

2

7

Determina¢o da linha de recuperacao

Segmentos de area

Altura

Totais

para NQ

9

8

corre¢o de fenda

cot 5 r

A

Leitura

(1-r)

(1-r)2c

A,

A :z

-; A4

A,

Aa A .,

Area Total

KA =

'Q=

,

rTiJ/s

~.. , . ~ . + . ~ . ~ .

m 3ts

FS vazamento Total Q

q

= =

, t •••• •••• •••• •

~I

•••••••••••••••••

I ••••

m3ts

Figura 18 - Exemplo de uma folha de dados e de ealeules para um ensalo de rendlmento pelo metodo de pressac-tempo http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo

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area total do diagrama, produzida pela reeuperacao das perdas de carga e da altura dinamica, deve entao se r eliminada, considerando-se que 0 valor residual das perdas e da altura dinamica e igual a: 7.2.15 A parte da

S

=

constante de tempo do comprimento horizontal, que conesponde a 1s d

Quando 0 valor de c for quando a set;ao superior e a a mesma area transversal at de hv e 0 mesma em

c.(1 - r)2 Onde:

recupera«;ao em geral pode suficiente precisao e as areas do g r a f l C O suprimido ou pelo dois pontos.

a

Sendo: c

=

a soma das perdas de carga e da altura dinamica registradas no d ia gr am a p re ss ao tempo

a

=

a area Ifquida do diagrama uma dada area elementar x

a = (A, + A

=

z

+~

+

=

+

ate

A)

area liquida total do diagrama compreendendo todas as areas elementares x

Ar=I(A,+~+~

A ,_

medida

acelera¢o da gravidade, em m/s". levandose em considerac;ao a latitude e a altura acima do nivet do mar do local considerado

+A..)

a area do diagrama vazamentos

correspo~fi1iiii~~~

=

q.F.S k

area Ifquida final do diagrama depois de estabelecida a lin ha de recuperat;ao. medida com 0 pla.nfmetro e com a corre~o da largura da tenda, bem como de contracao ou dHata¢o

area do diagrama da pressao em func;ao de tempo e urns medida apenas daqueta vazao que afetivarnente foi interrompida. Se, apes 0 fechamento das palhetas do distribuidor. ainda houver algum escoarnento dentro do conduto, esta vazac deve ser medida separadamenta e incluida no calculo para obter-se a vazao total no momento em que f O l dado infcio ao fechamanto das palhetas do distribuidor. 0 vazamento dave ser medido nas mesmas condiQoes de techamento como por ocaslac do ansaio. Entretanto, quando 0 vazamento for relativamente pequeno, nenhum erro aprecieivel deve ser introduzido no catcute da

Sendo:

q

=

F

=

L

do papal grafico

entre as duas seerees pressao, para as diagramas medida ao longo do eixo do

vazao feito par meio do diagrama, supondo-se que a vetocidade da e.gus conespondente a esse vazamento no conduto seja nula. 0 vazamento dave ser simplesmente somado a vazao calculada a partir do diagrama. 7.2.17 Se 0 conduto

nao tiver uma secao transversal uniforme, 0 fator F deve ser a integral da retacae entre os comprimentos elementares e a area das se<;6es correspondentas:

de aferic;ilo do aparelho de registro

altura vertical, em centi metros, no diagrama, que corresponde a 1m de varia~aQ de pressao dentro do conduto. Esta constante de afericrao e invariavel para determinada instalacao de aparethos

Onde:

dl

=

distancia metros

medida ao longo do conduto, em


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locais d e e ns aio . m-se u m a re fe re n da

do. mollnetes

oue.

,.

,

7..3.2 Concllq6M riDdu

a utllizact&o de um certa num ero de rrodo adequado, ta nto e m c on du to a be rto s, p ara m e dlr a velocidade bern oom:I a sua I o c a J J z a Q a o

a fupermitamdeterminar me ce r re gis tro s e m que Sel;80 t ra n sv e rs a l d u ra n te

for~dos; e) tipo e • n o s c on d uto s 7.3.1.2 C ad a u ma d es sa s d is po sk ;6 es

su~ lim ita¢es estabelecidas nos re sp on de nte s d es ta N orm a. S e a n .... ..,nr.".,r· d os p ro ce ss os o u d as lim ita rtC ie s S8 aplicar

pull

todos os locti. d •• nsalo

A m ed~o p elo proC 8$ SO do s m olinetes som ente deve ser efetuada sa a regim e do escoamento fo r e sta ve l d ura nte todo 0ensaio. Sa o co rre rq ua lq ue rv aria c;a o d e c arg a o u d a v az ao d ura nte 0 ensaio, este deve ser recom et;ada (ver 5.2.2). 7.3.2.2l1pos

.' b) tipob-tomadas

a 7.3.1.1 • a bo b .

"

d. mollnetn

D av ern s er u tiliz ad os so me nte m olin ete s d e e sc oa me nto a xia l (v er F ig u ra 19) e de sinallzaf180 eletrica. 0 s is te ma d e m ontagem do elxo do m olinete nos mancaa te m g ra nd e im portincia. O s m olinetes devem ser concebidos de tal maneira qu e ne m as v aria c;6 es d e te mp era tu ra · n em as pequenas im purezas em suspensio na agua possam a fe ta r s e n si ve lm e n te se u funcionamento. Em geral, a d lA m etr o r nc ix im o d as h elic es dos m olinetes dave ser s up erio ra 1 00 mm . P ara a s m e did as e m c on du to s fo rt;a do s com urn diam etro Interior a 2m, podem se r utilizadas h elk ::e s co m d iA m etro s e ntre S O mm e 8 0rrm n as im ed ia ¢e s das paredes do conduto. 0 m olinete pode ser dotado de u m d isp os itiv o d ire cio na l q ue p erm its a ss in ala r q ua lq ue r e ve ntu al c on tra co rre nte (v er 7.3.2.8).

/FIGURA 19


Nt:S~22B/1990 5/9/2018


a) molineteStoppani,corn helice de dotado de um anel de protec;ao 120mm; b) molinete Ott, com tres pBs, de

a

Nota:

Am bos ~ tipos $ a o limp&, ponim sio folha e alga. 0 p ara m ed iQ lic e m

diametro d e 5 Om m;

diametro de 130mm;

po F, p a s curvadas, diimetro de escoamento oblfquo, a nos limites de

Ott, tlpo A , p a s curvadas, diametro de para escoamento oblfquo, a dentro do de:t 4&.

h

19· TJpos de mollnetes para escoamento axial e obllquo

ser instalados com toda exatidao, ao eixo do canalou do conduto ser bem fixados nos seus suportes maneira evitar quaisquer deslocamentos minima as avibra!Joes.

molinetes conforme 7.3.2.3, estes podem ser instalados em posi~ao escalonada, c on fo rm e a F ig ura 20 . Todavia, os eixos dos moUnetesdevem permanecer paraJelos ao eixo do conduto. Entretanto, a disposi~ao escalonada s6 pode ser empregada em conduto onde a se!J8ode medida tenha, montanteque e aassegure jusante, uma distancia de se¢o a uniforme, urna certa mesma-curva de . .J " ," '" " '" " , ,, u e a " ', , . , Ilea " ... Cua UCI $tlliao. V angulo aa inclina¢o nao deve exceder a 300.

. .~I . .. .. .. .

condi~oes locais nao permitlrem a utiliza¢o dos http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo

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m o x .. 30-

",

doe mollnetes para uma secjio de mecllda dlreqio geral do escalonamento OU 80 elxo

, 7.3.2.5 Aterlc;lo.

control. doe molln ...

a) quando os m olinetes possuirem caracterfsticas a pro pria da s p ara m ed ir a v erd ad eira c om po ne nte axial da velocidade, devendo isso ser verificado :::sa,...oIII'!!~!!!!!!!Ioo..._ m e dia nte a fe riQ io a de qu ad a;

O s m olinetes devem ser aferidos nos u tiliZ a d os d u r an te o s e n sa b s. A a fe ril;8 o dave, in clu ir e ns aio s d e e sc oa me nto o blrq uo a te 1rJ'. d efo rm ac ;6 es d as h elic es p os te rio re s a At",ri,..~,n' s er v erific ad as a de qu ad am en te e mp re ga nd o-s e de ge sso o u ga ba ritos rn etan cos . Os m oldes de ".." • .." .. d ev em c orre sp on de r a os molinetes no morrento da a f i l t l l l l l l I t

o desvio m axim o do escoam ento relativo d o m o lin e te M O ultrapassar a 1 C l ' " (Figura

a ssirn co mo a in da se r m arced os com a resp ec tiva a fe rig ao. 0 e sta do de con se f\l8 Q8 o b ern co mo 0atrit~"m!ll m a nc ais d o m o lin ete d ev em s erv erific ad os a nte s e ~ _ •.._ ,.,,,. d o e n sa io .

_ , . . _ - ..

7.3.2.fJ

Escoamento obliquo

Os molinetes $O menta p od e m s er I Ai Ii za :1 os n u m e sc oa m en to o bllq uo n as s eg uin te s c cn clc ee s:

/FIGURA21


Nts-22B/1990 5/9/2018


u: '\11

Now:

v

=

v.

=

velocidade do

a) Isto pode set expresso como:

cos

b) Na realldade, cosa'=

v'

_.

v

7.3.2.7 UmltM ci a velocid.d.

o emprego de mol grandes velocfdades pela possibilidade Em nenhum caso sar extrapotada. de medida

para apenas com 7.2.2.3. do molinete pode OJAemumas~

O,4rn!s.

R

sertomadas todas as providencias para assegurar distribu~o de velocldade que seja a mais uniforme possfvel. A distrlbukjio das velocidades na ~o de medlda deve ser levantada antes do inicio dos ensaios pri nci pais. Se for constatado que a djstribui~o das velocidades for muito irregular em canais abertos ou em s e¢ es d a to ma da d'a gu a, isso pode sercorrigfdo mediante Instalaqio d~ paredes guias, forros submersos, grades de tranqall~o, balsas, etc., ate abter-se 0 aspecto de escoamento desejado (Figuras 22 e 23). Se forem constatadas contracorrentes ou houver invers6es do escoamento em qualquer se¢o, os ensaios nao devem ser raalizados, mesmo estando os molinetes equipado$ com contatos direcionais de fluxo. -

T

= + +

..

Figura 22 • Disposltlvoa de tranqQlllza~o T = forro submerso; M = s~o

do eseoamento em canal aberto: de medld.

R = grades; F = balsa;


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7.3.2.g


Pul_qlo

A tim de revelar toda eventual pulsactao da vellocida(~ia

ida para cada posiQSo do molinete deve 2m;n. Se a velocidade da agua estiver riodicas, a duraC;;aoda medida dave obter-se pelo menosdois periodos

agua, devem serutilizados molinetes que emitem ~~sm~~~~ a cada 20 ou, melhor, a cada dez rotaqOes da helice. 7.3.2.10 Num.ro d. molln ....

d o s r es ul ta d os . U ti li za n do a durac;;ao da medida dave de permitirtempo suficiente

o

numera €I a posir;ao dos moJinetes variam de acordo com as caracterrsticas da se~o de medida e do conduto. o numero de molinetes n ec es sa rio s p ar a c ad a t ip o particular de serrao de rnedida esta definido nas se¢es 7.3.3.6 e 7.3.5.1.

A escolha do corn 0 maximo de

7.3.2.11 Medlda do tempo e da velocidad. de fotllqiO do

molln.te A medida do tempo deve ser feits com urna exatidao de 0,05%. Se forem utilizados varies molinetes simultanea m en te , a s in dic a¢ es podem s er r eg is tr ad as p or intermklio de urn cronog rafo e letrico ou de contatores; independente do rnetodo que se utilize, a velocidade de rotac;ao dos molinetes deve ser medida com urna preclsao de:l: 0,1 %.

preclsao possfvel. 7.3.3.1 a 7.3.3.9. 7.3.3.1 Seli0" d. medlda

Para as se¢es de medida de fo as dirnensoes mlnimas sao as

a) largura minima do ca na l B = 7.3.2.12

Execuqio das medlcioe.

Cada medida de vazao deve abranger respectiva velocidade

dlarnetro da helice do molinete a area total da

se<;a.o de medida. Neo se pode calcular a media, e porconseguinte a vazao, partindo-se

d~ ~JolooidCIII.alo ""'"'.. i -toU_" . . . . . . . .

p o . " " ' ' • . :. . . i. •• ..:1 1 ..:1 1

Ge"f~:fii'.

b) altura minima da agua T = o.srn diamstro

da hellce do molinete

0 .....Q

conduto estiver dividido ern varlas sec;6es, a descarga em cada urna destas se~6es deve ser determinada separadamente.

As paredes do canal devem ser retilfneas e para fundo deve ser tao horizontal quanto posslvel,


NB-228/1990

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comprimento de pelo menos 2m a montante da-sec;a.o de medida. as trechos do canal, tanto a montante como a jusante, devem estar livres de quaisquer obstruc;6es que possam provocar distUrbios no escoamento.

sendo: A (a area da se¢o metros quadrados. 7.3.3.7 DI.1rlbulqio

dot ponto. d. med

as pontos

7.3.3.3 Elxo. do. moline_

Os eixos dos molinetes devern ser paralelos

a direc;ao do

de medidadevemser do outro nas regioes onde as mais acentuadas. isto e , nas

escoamento, e a se¢o medida deve ser perpendicular a essa dire¢o. Se as condi¢es locais nao permitirem tal disposil;ao, os m oU ne te s p od em s er in sta la do s n a d is p:lS ~ escalonada (7.3.2.4).

fundo do canal e superffcie

7.3.3.4 Vazamento

A distancia do eixo

Nao dave ser toJerado nenhum vazamento O U admissao de'agua entre a sec;ao de medida e a entrada ou a safda da turbina 7.3.3.5 DlsposlUvos pat'll melhor.ment~

transversal)

7.3.3.8 Distinct.

entre 0 superflcle d. agu.

dofundo limites:

do

do escoamento

Se forem utillzados dispositivos destinados a regularizaro escoamento, tais como grades, placas, etc., estes devem ser colocados a uma distancia de palo menos 3m a montante da sec;ao de rnedida. Esses dispositivos podem servir MO sO para melhorar a distribuiQio de velocidade, como tambem podem oferecer melhores condi¢es para efetuar a medida da profundidade com maier prscisao.

d ov e f ie a r inteiramente 5ubmerso o mais p er to P O SS iV 81de superifcie de a urns profundidade tal que nio possaser

pa r ease supemae.

da agua na se¢o

de medida

e

utillzado

medida da profundidade, ele deve ser levantado 7.3.3.8 Numero de pontos de madld.

o ruirnern de pontos de medida Z . nUI1'lClr/6.Helllna,tJa seQ§.o A , retangularou trapezoidal, pode acordo com a seguinte fOrmula: 24.

ifA<

z

< 36 . VA

a dLJa¢o do ensaio. A varia¢o da profundidade durante uma medi~e nao deve excedera::t 1% da nn"~,.",.. media A medida da altura d'agua pode ser lIi1ta\l~ela per meio de uma haste separada com penta de rtel~lO (Fig ura 24), seja pe r meio da haste de fixac;ao dos

~11IJ4"te~s.trazendo-se 0 eixo do molinete superior para a _JU.. mr,... da agua (Fgura 25). Toda a varia¢o da velocidade ia deve ser co ntrolada durante Q tempo de ensaio par ........ ;;;;;=;;:ii' .....meio de um ou varies matinetes.

/FIGURA 24


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~ ,I

'

v -. . . . . . .

7.3.4In.ta~io

de moline. na tomada d'agUli da turbine

do conduto fo~o

OU

-l1po b

N as usinas de baixa queda, a se¢o de m edida pode ta mo om se r lo ca llz ad a n a t om ad a d'ag u a d a t ur b in a . Neste caso, e essenc:ia1 a ss eg ura r q ue s e p ro ce ss e u m e sc oa m en to retilineo e paralelo em toda a s~o transversal, mediante a i rs ta la c ;a o p ro v is Or ia d e p a re d es guias ou forms submersos (Figuras 22 e 23).

D eve-se evitar, ta nto quanto e m e sc oa m en to o on ve rg en te s, ser diffcil levar em com a erres o oo rre r. D e q ua lq ue r m od o, n ess as ser utllizados somente mollnetes a u to co m po ne n te s, o on fo rm e . ''': ,, "'. ..jf.i~<:I·


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-_

_J,

v ...

~

~

+

_r--

"

FIgura 25 - Medlda do nivel da

do mollnete superior suspendendo-se

1I l'~lU 'lIillJ'JiP 'l

a h.ate d. au portedCJ~I'I.~e~"'I' 7.3.4.2 Bocal. d. entrada

A in sta la c;a o d e u m b oc al d e e ntra da dJagua (Figura 2) apresenta

nmvil':'lM::ln••

as segui

nulll.

N 'I: :IiS D O sic ;6 es d os ite ns m e nc io n ad os a s eg uir a plic am - se I Al n' An T A Ss s eq a es d e m e d id a d et ip o b: 7.3.3.1,7.3.3.6, 7.3.3.7,7.3.3.8 e 7.3.3.9.

a) aumentodasvellocic!adlBsq 7.3.4.4 Medldaa almultine.a

A s m e did as s im ultA ne as c om v ario s m olin ete s a pre se nta m vantagens nas tom adas d'agua com grandes se~oes de entrada. Desta m ane ira a duraljao do ensalo pode ser c on sid era ve lm en te re du zid a C on fo rm e a s co nd i¢ es Io ca is , as m edidas sim ultaneas podem ser feitas segundo urn plano ho rizo ntal ou vertical (ver F ig ura 26).

/FIGURA 26


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Figura 26 - Armac;ees suportea de IIc.mento grande. turblna. de babcdDaledl .rwlti4itlllol.llt1terll

7.3.5 Conduto. forljados de

HqiOcircular

- TJpo c

O s molinetes s O devem se r utilizados em condutos forgados de se yao circular co m d ia m e tro in te rn e s up e rio r a 1,2m . A utilizac;ao d e um jog o de m oline tes m ontado s sob re um a c ru ze ta s orn en te s era aceitavel se 0 d iS me tro in te rn o d o c on du to fo rs up erio r a 1, 4m, o u q ua to rz e v ez es 0diametro da helice dos m olinetes em pregados. Tratando-se de conduto de grandes dim ensoes. deve-se levar em c or sid e ra c;a o a r efe re n cia e sp e cia l rnencionada em 7.3.5.2.

em tom ada. de

de ensaios em condutos for<;ados s ob re c ru ze ta fix a (p or e xe mp lo , na Figura 27) e c uja s helices calcula-se 0 numero Z de d o s up orte , pela seguinte

Sendo A

0

raio


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Figura 27 • Conjunto

em uma c:ruzeta flu no Interior de um c:onduto

Devern ser usados medida para qualquer d e m o nt ag em utilizado.

pontosde medida em umase¢o circular. Adisposi¢o dos molinetes nos b~s radiais de suporte deve ser feita de tal modo que haja, tanto quanto posslvel, a mesma ponde~o em todos os pontos de medigao.

7.3.5.2

noeentrodasec;a,o.

uma tabela e urn

o ruimero e os

/FIGURA28


_

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A

Dmm (in)

~ r,

r,

ra

r3

D/2--x

0,816

o,sn

DJ2--x

0,866

0,707

0,500

D/2--x

0,894

0,775

0,632

25

0,912

0,816

0,7070,577

0,408

2.9

0,926

0,845

0,756

0,655

0,535

0,378

0,866

0,791

0,707

0,613

0,500

0,75 O F

21

-',

r1

x

ra

r7

rs

0,447

6300-8500

33

0,354

(250-337)

=

=

Z nurnero de molinetes, inclufdo 0 do centro; 0 diametro intemo do conduto; entre 0 eixo do molinete e a parede do conduto; r = = raio no eixo do molinete.

x

OF = =

==

d istancia

Figura 28 - Tabela e dlagrama para .. colha do numere de mollnetes, da repartJc;:io Circular, bem como dos pontos de medlc;:io

7.3.5.3 A se9
num trecho reto, a uma distancia minima de 20 diametros do conduto a jusante e cinco diametros do conduto a montante da curva rnais proxima. A lnebservancia desta re gra s o deve ser adrnlsslvel se for feito, com antecedencta, um estudo das condi¢les do esooamento na ~o de medida prcposta. Em condutos forcadcs, as medidas sao nonnalmente tomadas em pelo menos dois diametros perpendiculares entre si.

7.3.5.3.1 0 diametro

medio do deve ser a media aritmenca dos valores medidos. A medida da vazao feita a p e na s , p e rp e n d ic u la re s entre si, 56 como satisfatOria se as vaz6es calculadas deles nso diferirem em mais de :!: 2% do valor 7.3.5.3.2 Sa as distancias da secao de medida

a

proxima,

'nfArinr'F!'

a montante

ou a jusante,

forem


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e s p ec if ic a d as a n te r io r m en te , 0c om pra do r e 0 fomecedor devem entrar em acordo quanto ao valor m axim o de erro adm issivel para a m edida da vazao, ou s e p os siv el, etetuar a m edida em m ais de dois di€ tm etros.

a m ed id a seg un do do Is d ia m e tr os . O u tro n a u tiliz ac ;a o d e u m s up orte 9 ira t6 rio , c om d e m olin ete s m on ta do s n os bra'1 os

7 . s . e Obtenljio dos resultados 7.3.5.:5.3 C on tan to

q ue se ja m sa tisfe itas a s e xige ncia s d a se¢o 7.3.2.3, pode ser utllizado no ensaio qualquer urn d os s eg uin te s d is po sitiv os d e m ed id a:

7.3.8..1 Ciolculo dnve!ocldad ..

a ) c on ju nto d e rro lin ete s fix os em suporte, pennanente me nte m on ta do s d entro da ad utora (F igu ra 27); b) um s6 m olinete fixo a um a haste com rnovim ento lin e ar n a d ir ec ;a o d ia m e tr al d o c o nd u to , in tr od u zid o neste por um a valvula guia (m etodo de D ufourF ig ura 2 9); c) um ou rrals m olinetes, deslizando sobre um tlilho fixo. 7.3.5.3.4 S e a s c on dit;6 es

lo ca is n ao p erm itire rn 0 emprego de um dos m etod os aeim a m encionados, a m edida pode tarnbern ser realizada apes acordo entre as partes in te re ss ad as , u tiliz an do -s e u rn m olin ete m on ta do e rn u ma haste que se desloca axial e angularm ente em todo 0 p la no d a s eQ 9 .od e rnedjda, para realizar aproximadamente

que as esealas m ais as que fornecem diagrarnas quadrados, com ceres de 150m m a

/FIGURA 29


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,

.,

Figura 29 • Levantamento por mela de um unll:o mallnete eem .

perpendll:ulares

(metodo Dufour)


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a

\

nto; b) molinetes; c) braco giratorio; d) suporte tripe; e) fixa¢o na parede; giratorio; g) transmissao para C ! registrador. Ida em adutora por mollnete.·

dl.poslUvo de braqo dlametral glratorlo


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n em canais abertos ou em tomadas de houver escoamento turbulento, 0 que d os c as os , p ro ce de -s e a extrapolar;ao desdeo ultimo ponto de medida da se¢o de medida, segundo

=

pode variar entre 5 e 10, usando-se geralmente n = 7

Se os resultados das medidas de velocidade, efetuados ponto a ponto, por meio de tUoo$ de Pitot OU de outros dispositivos, acusarem um sensivel desvio relativo a lei correspondente an = 7,0 expoente correspondente deve ser utilizad o. 0 calcu lo p ode ser simplificado empregandose 0metodo grafico mostrado na Figura 31, au porsimples jntegra~o. Neste u lt im o c as e, a velocidade ~dia Vx de ntro desta zona e fomecida pela seguinte rela~o: m

Onde:

em condutos fon;ados ou condutos fect-ados: A distribui~o de velacidade nos condutos deve ser determinada de acordo com 0 prescrito em 7.3.6.1. 7.3.6.2.2 Medida

v,

=

_J

- - - - .,,_

Figura 31 - Metoda grilflco para determlnar a velocldade dentra

7.3.6.3 Seqilencia daslntegra~On para os condutos techados au aberm. de seqio trape&Oldal

A primeira Integraf:J8odeve ser feits sobre a linha vertical ou horizontal ao longo da qual as velocidades foram medidas. Par exemple, tratando-se de' medida sobre a vertical (Figura 32), a vazao e determinada pela seguinte f6rmula:

Q=

fo B

Onde 8 representa a largura eTa profundidade da agua.


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t V-Nr2 V-Nrf 2

F'lgura 32 • Exemplo de uma mecllC;Boem um canal de Integrac;oes graflcas

7.3.6.4 Condutos1echadosd. ~o

drcular

0 calculo da Vaz80 deve ser feno pelo sistema de coordenadas (Figura 33), dos dois seguintes rnetccos:

7:3.15.4.1

)

0 produto

gJ'lllGi5A1~

r. v e m fun~o da distancl"D11IIrPI1'ft de medida e 0 centro da se~o;

eventuais adas por esses sar a 1%. 0 er considerado

4.2 As

diferenyas entre as duas vaz6es dois rnetodoa graficos ne o devem valor medio dessas duas vaz6es como a vazao definitiva.

v

33 - Exemplo da mecllda dentro de um conduto forc;ado de seerio circular - rnetode de IntegraCfio grliflca


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metodo de integrac;ao dlreta, no qual os eSIOC
metodo for utilizado, suflciente de ensaios para fins de compara¢o.

instalacrao, podem ser utilizados os seguintes d ispositivos para manter constante 0fluxo da injec;ao: sifOes. vasos de Marriette eu bombas volumetricas. Antes de ser injetada na corrente, a soluqao qufmica deve ser perfeitamente m istu rad a a fim de assegurar sua completa holTOQeneidade. 7.4.ISAs amostras devem sertomadas

em pontos situados nos centres de divisoes de areas iguais da se¢o de medida. As amostras devem ser colhidas continuamente

em pelo menos cinco pontos, no mfnimo durante Smin. As amostras devem indicar uma diluic;ao uniforme em func;ao do tempo e em toda a seqao de medida. 7.4.7 Deve-se recolher reguJarmente amostras:

7.4 Metodo

enventente para os ele consiste em deagua, solu9Bo seguida, recolhida

a) da agua natural a distancia de palo menos tres diametros a montante do ponto de injeqao; b) da mistura da agua natural com a soluCf8.o concentrada a jusante do ponto da injec;ao. Neste caso, deve-se verificar a uniformidade da mistura; c) da solu¢o concentrada, cada injeqao.

110 principio

e no tim de

1.4.8 Para 0 calculo da vazao. recomenda-se

empregar 0 Este rnetcdo consiste em comparar as arnostras colhidas com amostras da sclueao injetada dissolvida na agua colhida a montante nto de injac;ao. Por este metoda nao he.necessidade o tftulo absoluto da amostra, podendo-sa .~PIIltl!l.al 0 rnetodo colonrretrlce, eliminando assim rln~!l.l\!s sistematicos.

metodo denominado de "diJuiqao comparada".

Q = q.

Onde:

a

=

vezao a ser medida

q

=

vazao da solucao quimica

Co

=

concsntracao agua natural

0,

=

concentracao da substancla soluyao injetada

quimica

C2

=

coneentracao da substanoia rnistura resultante

quimica

da substancla

qu

na

1.4.2 0 local escolhido para introduzir a solucao quimica deve serveri1icado com antecedimcia, a fim de se assegurar bern que nao existam correntes de retorno que possam carregar para montante qualquer quantidade de sclucao injetada.

1.4.3 No prepare

da soluc;ao, recornenda-se seguintes substancias e dosagens: solu~o

concentrar;ao

clorsto de sadie bicromato

de s6dio

utillzar as

final recomendada

2mg/L O,2mg/L

1.4.4 Idealmente

a substancia qufmica empregada deve ser qu imicamente estavel, nao toxica e de urn modo geral inexistente em aguas naturais. Ademais deve possuir caraeterlstcas tais que permitam seja facilmante detedada e mad ida ern concentra¢es da ordem de 1(t8 por meio de titulaqao ou de ensaios de condutividade, ou ainda por outro rnetodo quimico bem comprovado. 1.4.5 A Vaz80 da inje<;ao da soiucao

controlada

e mantida com precisao.

deve ser uniforme, Conforme 0 tipo da

ensaio dave-se tra
e

carga e a vazao, sem contracao parade vertical lisa sobre a crista e uma

la<;aoentre a altura de do tipo "retangular

7.5.1.1 A crista deve, de

inoxidavel com espessura com uma aresta viva em uma largura efetiva de 2mm e angulo de 450 para 0 lade de ser nivelada, lisa e sem oxidacao: fundo do canal de chegada nae deve vezes 0 maximo da altura de carga a assegurar urna aera¢o completa da ventilacao deve sersuficiente para manter a sob a lamina vertente proxima da pressao se~ao transversal dos orificios de ventilacao menos ig ual a 0,5% do prod uta da largura do ve altura da crista acima do nfvel do canal de fuga (ver 34).


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(Shmdx?M

>4 h m O x. )

•

Figura 34 • Dlmenaoea de um vertedar: s = altura da

as

r a u ma d is ta ne ia e o m p re en -

c o nd lc ce s re la tiv as a c ris ta , b ern c om o II forma. d a la m in a , e v it an do -s e c or dk ;6 e s imprOprias tais o or ro l am i na a de r e n te , perturbaCjOElS do e s co a m en to , tu rb u le n cia 01.1 pulsac;ao. A s p are de s latera ls d o ca nal de ve m se r !jsa s e pa rale las e devem se prolongar a jusante alem do vertedor, bem com o estar aeim a do nivel da crista. 0 v erte do r de ve s er disposto perpendicularm ente ao eixo de eseoam ento do canal e ao seu fundo.

a a ltu ra d a la min a m axim a. pontes de m edida. espacados nsversalm ente ao canal, deve ser 0

7.5.1.2

D ura nte to do

0

ensaio devem ser observadas

.5.1.3 A fa ce d e m on ta nte d ev e s er a ~~ oh ~lIffl.lis . l iv re d e q u a is q u er saliSncias, tais c om o c atle Q #/jfe " "• • e d e r eb it es .

7.5.2 Condl~

N um ero dos pontos de m edida 2

b>6m

0 vertedor e geralmente tu rb ina e d eve -se to ma r e uid ad o e sc oa m en to , q ue d ev e se r p ertu rb ac ;:o es d a s up erffc ie o u quantidade de ar carreado) no

7.15.2.2 Sa fo r necessanc i fuga, d eve -se lo caU za- lo para que as bolhas an te s qu e 0 fluxo

7.5.2.3Utilizar. tranquili7:~dnrAl': d a s v e lo e id a (j E canal.

g re lh d is""'L""'''_''' trib ui¢ o eu nifo rmase s e c ;: ao t ra n s ve rs a l d o s u p er fi cie , c o n tr ac o ro u tr as a s sim e tr ia s , d e ve m acaodetslas apropriadas. 0 r e t i l l n e o , de s e c ; a o transversal b s tr u id o p o rt el as 01.1 antsparos, manos 2Oh ...... p a ra m o n ta n te Em t od o e s se c o m pr im e n to , de ve ser m uito pe qu ena « 0,005). p e de ra s e r in s ta la d a u m a c o m po rta do canal. m as esta M O deve perturbar 0 agua ao longo da face de m ontante do

4 p elo m en os

z ero d e de referencia d ev edes er c on fe rid dos o c om p re eisas ao o e depois um a serie m edldas pontes.

delnatalaCjio e emprego

7.5.2.1

3

das alturas da carga, m edidas de cada lado do d e ap roxim acra o, n io d ev em dife rir d e m ais de 0.5 %. Para 0 calculo da vazao m edia deve-se utilizar a m 8dia a rrtrn etic a de tod as as m ed id as de altura . E stas m ed id as podem . eventualm ente. ser obtidas per interrnE !dio de IIrmfmetros d ota do s d e penta e m g an ch o. q ue r d ire ta m en te in sta la do s e m p oc ;:o sd e m ed id a. q ue r in sta la do s a o la do d o canal de ad~o e se com unicando com este atraves de tubas, que term inam em pequenos ortficios de 3m m e Sm m d e d ia m etro . D e ve -s e faze rv a ria s la itu ra s a in te rv alo s de tem po reg ula rss, pa ra ve rific ar se 0 ese oa me nto e sm

llJIII'Iort'!1!!I

se processando em condi¢es

estaveis.

7.5.4 Umtt.. d. utlllaljlo

E pre ferfv el a jus ta r as d im ens oe s d o ve rted or d e fal m odo que. a plena carga da tu rb in a, s eja m re sp eita do s o s s e g uin te s l im i te s :

7.5.4.1

L arg ura d o v erte do r

b » 0,25m

A ltu ra d a c ris ta d o v erte do r

s > 0,30m

A ltu ra d e c arg a

h < 0,75m

V elo cid ad e d e a pro xim a ~o

v < 0,45m/S

'US,UI1H_

N esta s co nd iC ;6e s, a s m ed ida s no ve rte do r de ve m ser executadas dentro dos lim ites com preendidos pelas experiencias que serviram de base para estabelecer as f6 rm u la s d os v erte do re s. 7.5.4.2

d a a ltu ra ci a l im l na v e r 18 nte altura da lam ina

h

acim a da crista deve ser


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geral para 0 ca lcu lo d a vazao de um d e P o le ni:

11

=

b

.-

h

~

coeficiente largura da crista do vertedor, em m etros

altura de carga m edida sabre a crista, em metros

7.uLa Entre as numerosas f6 rm ula s

s ug erid as para e xp re ss arc om a m a io r p re cis ao p os sfv eJ a re la c;a o " altu ra vazao", e que ja fo ram c om pro vad as p alo s re su lta do s e xp erim en ta is , a s s eg uin te s p are ce m s er a s m a s in dic ad as :

F orm ula d e B azin (1898):

0,003 -). h

1+0,55.

(

h h+ s

)2

s

= L im ite s d e a plic ac ;a o: 0,1m < h <

L im ite s d e a plic at;3 .o : O ,0 25 m < h < D,8m

s > O,3m his < 1 F 6rm ula d e R eh bo ck (1

a=

(0,4023 + 0,0542. hJs). b .J2Q. h . 3 / 2

Onde:

h.

=

(h + 0,0011)m

L im ite s d e a ptic ac ;a o: 0 ,1 m < h < 0,8m s> 0,3m

his < 1 D eve-se notar que urn escoam ento irregular no canal adutor, bem com o um a crista arredondada 0 1 . 1 a spe re za s n a f ac e d e m onta nte d o ve rte do r, o u a in da um a aera9io im perfeita sob a lam ina vertente, podem aiterar s e ns iv e lm e n te a r ela c ;a o " a lt ur a- va z ao " . 7.5.5.3

pesagem estao entre os m ais p ra tic os p ara v az oe s re la tiv am e nte ta rn an ho d o re se rv at6 rio n ec es sa rio , p o is , p a r' ti cu J a rm e n te i nd ic a d o s p a ra e em instaJa¢es pequenas, visto que s er e mp re ga do s

7.6 Metodoe absolutos de mecllda por pesagem e por medldaa volumetrtcas 7.8.1 O s rnetodos de m edida de um a vazac por pesagem a u p or ta nq ues d e m ed ic;a o d e p re fe re ncia ca libra do s p or

p ara tu rb in as g ra nd es .

7 .1 S.2A m ec lid a d a v az ao d 'a gu a m ed ia nte u ma que consiste em recolher a agua em urn durante urn tem po bern determ inado e pesa-la, um m etodo preciso, de earater absoluto. Se


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empregados procedimentos adequados para conduzir a agua tanto dentro quanto para fora do reservat6rio, e1etuando-se a su a pesagem e a medida do tempo, podem ser obtidos resultados de alta precisao. no que tange a precisao e Q que mals se aproxima do metodo de pesagem, contanto que a capacidade do reservat6rio possa ser determinada com precisao. Para os reservatorios pequenos, 0 melhor processo de caJibragem consists em ench8-los com quantidades d'agua jc i pesadas com precisao. Para os reserv a!6rios grandes, 0 melhOr deve ser utilizar as medidas geometricas. Emtodos os casos, as paredes do reservatOrio devem ser rfgidas para que 0 volume possa ser determinado com precisao, para cada nivel d'agua. Os nNeis s a o determinados por tubas plezometricos (de diametro = 2O m m ), po r limnime7.1l.3 0 metodo volumetrico

molhadas e 0 fuOOo devem ser perfeitame nivelados, reSpedivamente, nao devendo cascalho no fundo. 0 trajeto de ensaio e no fim, marcas de re1erencias bern o controle. Em toda a extensao do de cada lado dos li mlt es, a s~o deve variar em rnais de 0,5%. canal devem ser dispostos medida cia profundidade da urn dispositivo tranquilizador d'agua calma e isenta de 0 utilizer, dotipo tambem, umacomparta d'agua durante automatico, para todo 0 ansaio. sec;ao transversal do as paredes e cantos A tela dave ser feita de mor~~demodoa~~ , que se desloca sobre davemserequipados com eficaz a fidedigno. a rado se projetar muito aeima do nlvel sofrer a influencia do vento. Nada tela m6vel urna acelerar;ao inicial de ntrabalance a resist~ncla inicial do de permitir que adquira rapidamente a

tro com panta de gancho, par flutuadores OU por reguas graduadas. Nos grandes reservat6rios, 0 nivel d'agua deve ser medido simultaneamente em diversos pontos. 7.1l.4 Deve-se

seguintes

tomar cuidados 1atores:

a) deforma¢es reservat6rios

especiais

das paredes do reservat6rio peq uenos);

b} chuva, evapora¢o, vento, vazamento, (para os reservat6rios grandes).

(para os

in1iltra¢es

agua

7.7 Metoda de tela movel 7.7.1 Salvo em casos excepcionais,

a rn..~].'r_

palo metodo da tela mOve I somente e

os

para evitar

"' l1 li ....

" .. .

de rolamento principal do carrinho deve ser e mantida de tal mane ira que a parede m6vel flque livre para se deslocar, transversalmente, ~~IMU!I itude maxima de 2mm e m to da s a s d ire ¢e s, a sua poskjao de r e f e r e n c i a , durante 0 deslocamento. via de rolamento auxiliar pode ser instalada na flc:tJ:ifniidal:1A montante do canal de medida, com a flnalidade urar, retirar e colocar a tela suspensa em seu ~!illTinhn sem agitar a supertfcie da agua. Oa m e s m a :i:E:::::=jjII""" maneira pode ser Instalado urn caminho de rolamento

m:.t~1~~ri~

ensaios de laborat6rio, porque este aparelhagem relativamente Ionga e cars. deste metodo utiliza-se um canal com"rirl~l\A se¢o transversal retangular uniforme, o fluxo a ser medido. Centro deste tela vertical, leve e movel, que se de atrito e d e v az am e nto entre e que se movimenta com a vantagem deste metodo p re cis ao , p ore rn ela pequenas.

auxiliar semelhante e mante-Ia parada

a jusante para facilitar a saida da tela

7.7.1 C&l'1Ictf1rf.ucu dneJada.

7.7.8.1 Medlda da vazlIo 7.7.ll.l.1

equipada

A tela dave ser sustentada com tres ou quatro

por uma a rmac;ao , rodas leves, de

aproximadamente a:JOmm de diarretro, dotadas de rolamento

d e e s fe ra s.

Q=

7.7.1l.1.2 A tela deve se deslocar

Onde:

do tJajeto entre em metros

as duas se¢es

I f " , . . . i",..,j",

da secao canal, em m 2

transversal

molhada

com bastante facilidade, sem nenhuma tendencia de ultrapassar ou atrasar com relaf1ilo a velocidade da agua. A dlferenc;a entre os niveis da agua, a montante e a jusante da tala, nso deve ultrapassar O,2mm. A velocidade maxima deve ser da ordem de 1mls. A superficie da agua deve permanecer constante durante tada a duract30 do ensaio, devendo isso ser veriflCado antes e depois do ensaio.

do 7.7.1l.t.3 0 comprimento

do canal de ensaio dave ser de

pelo menos 15m. tempo durante 0 qual a tela percorre trajeto de ensaio, em segundos

0

7.7.ll.l.4 0 comprimento

do trajeto de ensaio deve ser de

palo menos 8m. canal deve ser aberto e tercomprimento suficiente assegurar urn esooamento uniforme. As paredes

7.7.ll.l.S A largura do canal pode ser entre trn a 3m.


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h...

=

altura diferencial conforme aeima

c

=

eoefieiente do tuba de Pitot do tipo de "tcrrada dinamica simples" combinado com tamadas estaticas, desde que 0 escoamento nao seja muito turbuJento, C e geralmente proximo de 1

medidores de tempo eletricos ou ser previamente catibrados. Davem ~s contatas eliitricos com it ao longo do percurso da tela.

no ponto i determinada

7.8.8 Os rnetodos

determinar a velocidade numerQ suficiente de

or meio de pontes na integraQio. 0p molinetes, perem

utiJizados para a explora~o do campo de velocidade, bern como os metod os de cateulo por integrar;a,o, no caso de tubas de Pitat, sao analogos aos empregados no metoda dos molinetes. 7.aD InatrumentOil tfpo plt6metro

porque as variam com 0 quad indispensavel uma metodo e proprio para pprem nao e recomendada condutos com superficie livre.

No lugar da ''tomada dinamica simples" 0 tuba de Pitot pode ser dotado de outro tuba coaxial ou justaposto, comportando tomadas de pressao estatica, para medir local mente esta pressao. Os dois tubas sao conectados as duas tomadas de urn rnanOmetro diferencial. Em outra modalidade, no lugar da tomada estatlca, 0 segundo tuba

Para medir a vamo em urn de rnedidadave ser locaUzada nu di~tandaque nao seja inferior adez curva mais proxima a monta.nte au valvula ou qualqueroutra pertu~o que a uniformidade do eseoamento.

pede ser um ormcio de tomada dirigido para jusante, criando uma certa succao, a que contribui para aumento de h v ' Tais variedades_ de tubas tem as names de pitOmetros de Darcy, Frank, Prandtl, Cole. Os seus coeficientes devem ser determinados cuidadosamente, mediante calibraqao que abranja toda a faixa de velocidade na qual devem ser utilizados.

i.8.2

tubo de Pitot deve ser fixado firl'1nA' ......' haste move I e deve ficar voltado sempre para mnnt"~ perpendicularmente ao plano da ser;a,o.

7.8.30

...Ii*'n de

medir a vazao por meio de diafragma, It objeto de recomenda¢es da re:c:sa~'l1:ennaclOna.1 de Normaliza~ao - ISO. Sempre

P"llllobClbl.u,,,ULili de Venturi 7.8.4 Para as tubos de Pitot do tipo ''tomada

simples", a presseo est8.tica deve ser determinac_por meio de tomadas de pressao na parede, que ael/enRloSlitr

DlsiF/JI'el respeitar essas recomendaq6es, toma-se nlrnr,M"" a calibragem desses aparelhos,

cjllr1el:eJJ_r'io

~~==~JI~

cuidadosa.mente niveladas com as superficies i das paredes do conduto e situadas de maneira a ni ssrem inlluenciadas pelo sueorte do tubo (ver 8.3.3). I

quatro tomadas de pressae estatica devem ser instaladas simetricamente ernvolta da se¢o de medida, no mesmo plano transversal dos oriffeios dos tubos de Pitot. Cada uma das tomadas deve ser ligada a um man6metro separado. Para obter a pressao sstatlca na seqao eonsiderada deve-se tomar a media de todas as leituras plezcrretncas feitas simultaneamente.

001"";,:.",,,

r:1r.. c,

7.8.5 Cuas ou preferivelmente

dispor de pelo menos dois tubes de Pitot para medir ao Iongo de pelo menes dois di8.metros transversals do conduto. O s infcios e as extremidades dcs di8.metros de mad ida devem ser reaularmente esoacados em torna do conduto. Para cada diametro, 0 tuba de Pitot deve efetuar do istrajetos completos, em cada eosaio ind lvldual,

indlcados pelas recomencla¢es obtidapossaserconsiderada

a utiUzaqao desses aparelhos, sua instalaqao, nao permitirem recomendacees da ISO, os no local do ensaio, nas

7 .V ,3 A

vazao

e

7.8.8 Deve-se

do trajeto, deve serobtida subtraindo-se, da leitura dada pelo tubo de Pitot neste ponto, a atturaestatlca media, determinada conforme acima. A velocidade v em cada ponto considerado do trajeto deve ser calculada pela formula:

Onde: Q

=

A

=

m

=

retacao entre a area area principal A

h

=

pressao diferendal express

7.8.7 A altura dinamica h., para cada ponto considerado

coluna d'agua

Vj=C,~

a Onde:

=

velocidade

no ponto

=

coefieiente de vazao, que do aparetho, da rela980 das nurnero de Reynolds e das d absolutas


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8 Metodo para medlqio da altura de queda

b) a area da seqao transversal que d para determinar a velocidade mad ser definida com prscisao e me nsurave I.

8.1 Generalldades 8.1.1 Referenels. de "ivel. principals, refer'nel .. de nlvel.

8.2.1.2 Em instalar;6es que possuem

suxlUsre. e ponto. de ref.r_nels Em cada l ns ta la c a o h ld ra u ll ca deve se r estabelecldo um nfvel de referencia principal au um ponto fixo principal. Sua cota deve ser determinada com precisao, preferivelmente em relaqao ao sistema de nivelamento geral (referido ao nivel do mar). A indicaqao do ponto deve ser bern clara, a fim de evitar qualquer possibilidade de erro. As referEmciasde niveis auxiliares para medidados nfveis de agua e as pontos de referencia para as manometros devem ser determinados com precisao, em relar;ao ao ponto fixe principal antes do infcio dos ensaios de

recepcao, 8.1.2 Condlc;6..

de

do utilizar tubode da saida dele. sueeae, tomaseqao da salda da compra do nivel da superffcie

se necessaria da turbina, de equipamento livredeve medida, nlvel real.

pontos da s8¥lo de Jeituras a fim de obter 0

regime •• tavel e numMa delel1ur..

As leituras nacessarias para dete rminar a altura de queda da turbina so devem ser feitas depois de serem obtidas condir;6es estaveis de cperacao, A altura de queda deve ser mantida constante, tanto quanta posslvel, durante a reaJizaqao das medidas. k3 leitures devem ser feitas em intervalos regulares, com urn mfnimo de cinco feituras para cada ponto de carga; 0 ruimero de lelturas Ii as intervalos entre elas dependem da fiequencla e da amplitude dae variacces (ver 5.2.2).

B.2 Superficies IIvres 8.2.1 Eacolh. d•• '""iOn de medici. 8.2.1.1 Na escolha das se¢es

de medida ....... u."'_., utilizadas para determinar a nivel da agua, deve ser necessaria observar a)

escoamento livre, 0 nivel de jusante das grades na entrada te deve, em principio, ssr tubo de suCQ<1o.S e isso

0 escoamento

perturoacoes

n ao fo r acessfvel,

nem na entrada deve ser lndlspensavel que, na poQos para '."Clla",4V, sejam previstos quadrada, com cerca de 300mm de permitir que sejam feitas medidas corretas tubos ou canais de ligaqao devem ser pera parede da Seg So medic:1a, sendo de preferencia placas perfuradas (com furos de diametro = Estas placas devem ser faceadas com a parede .~~;aode medida. a 11mde elirninartodo 0efeito de veto(Figura 35). Aecomenda-se que sejam previstos dois POQOspara cada seQao de medida, sendo A:!llnIlnAIVI!i: cada lade do canaL Quando a superficie livre e ,...''''VI..' pcrsrn nile suficientemente calma para permitir idas precisas, convem instalar urna carnara de rtecimento, semelhante a do pacta de medida.

deve se locais;

I I

v

-I I

I lS

-1' .

I~a

I

d]

1J1C1llld

I

Iltl' nnaua;

b) valvula de purga. Figura 35 - PoCj'o d e medlda


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horizontalmente por um a fits de a~, pode ser utili~do para determinar 0 nlvel na se¢o de med ida, em relayao a um a referimcia de nivel awciliar (F igura 36). (X:IOSiste

em

u rn disco metalico suspenso

a) b)

fila mstnca de

c)

placa rretalica,

FJgura 36 - Llmnimetro de placa para medlr

8 . 2. 3 .2 L l m n i m e tr o d. ponta

0 nivel

em

r~IA"-'II"

O U d. gancho

Os limnimetros destes tipos podem ser usados para detenninar a nivel da agua tranqOila como, por exemplo,


"

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A

8.2.3.3 Umnime1ro com ftutuador

Q uando em born estad o d e func corretam ente aferidos, os Ii -,---~recom endados para m edir nrveis deve te r u rn diim etro m inim a de d e ve m a p re se n ta r q ua nd o d es lo ca do s eqUilibria. Um lI ut ua d o r d e adequada para usa com fo rm a q u ad ra d a e co m a m aior dim ensaa real ra nh ura s d e stC)l)olloct

em butidas na face da podendo se r usadas na s queda for superior a 10m .

.4IIrt6nletrc,. • IIquldo M Il;o c alo d e m e d id a fo r in a ce s s iv e l, 0 n ive l d a ag ua po de por intermedio de dois ou mais man6metros ..... ~i,., Ifquido. kJ tom ada s de pressao n a p erife ria da se t;a o d e m e d id a d ev em se r co nstru ida s d a m esm a m an eira qu e as dos ~s de m edida (ver Figura 35), a fim de serem e vita do s e fe ito s d e v elo cid ad e. O s manometros a liquido g era lm ente d o d o tip o d ifere nc ia l (tub o U in v e rt id o ). N e s te caso, 0 segundo ram o do tube U e ligado a um vasa de referencia cujo nivel de agua e m antido em 'urn nrvel detenninado fixe. Sa 0 n ive l d e ag ua a s er m ed id o e stiv er situado acima do manemetre, a agua contida na parte s up erio r d o tu bo U d ev e s er d es lo ca da par intermedio de a rcom prim id o (F ig ura 38 ). P ora m, se 0 nivel de agua a ser medido estiver situado abaixo do m ano m etro , os nlvsis nos dois ram os do tubo U d eve m ser ele va do s m edia nte succ;Ao (Figura 39). O s tubas de interiiga~o com 0 m an om etro d eve m p en nitir um a fa cil p urg a p ara e lim in ar q ua is qu er b olh as d e a r e para manter a m esm a temperatura d'agua. Os tu be s d ev em s er b ern e sta nq ue s a fim de evitar a penetra~o de ar nas partes do equipam ento com pressao inferior a atmosrerica. '~'''_

/FIGURA38


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a) vaso com nrYel de referencia; b ) a r c om p rirn id o d en tro d e u rn m a n5 m etro d ife re nc ia l; c) nivel a ser medido.

nrvelllvre InaceSlSlvei

a) vasa co m nivel de referencia; b)

para a bom ba de vacuo:

c) nfYel aser medido. Figura 39 • Medlda de um niYelllYre Inaces.ryel


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.


8.2.5 Medld. por melo de ar comprlmldo

,-....

a nivel

da agua pode ainda ser detertninado por meio da pressac do ar comprimido em um tubo. Uma extremjdade do tubo e ligada a um pequeno compressor ou a uma camara de pressao atraves de urna valvula redutora de pressao, enquanto que a outra extremidade se acha a uma profundidade bem de~nida, abaixo do nfvel de agua

tubo sob pressao alteram os resultados das devem ser reduzidas ao minima po essa razao. 0 tubo deve ter um d comprimento deve ser 0 menor poss que passa no tubo em regime .....r"".n' sob a agua, deve ser 0 menor processo 56 deve ser

col'llnirio os efeitos dinamioos

a ser medido (Figura 40). Como as perdas de carga no

as medidas.

8.3 Medldas de pressso

dois diAmetros perpendiculares entre si. As conex6es nao devem ser dispostas no ponto rnais alto da se(f§.o de medida nem em sua vizinhant;a. a tim de evitar a forma¢o de bolsas de ar, tampouco no ponto male baixo ou na sua vizinhallCi8. para evitar acumulactAo de sedimentos dentro das derivac;6es. Em condic;6es favoraveis, podem ser utilizadas sO duas tomadas de pressac em pontos dia.metralme nte opostos, mediante acordo rmituo. Co mo 0 nrvel do ponto de medlda pede ser confundido com 0 do centro de gravidade do conjunto das tomadas de pressao, este nivel deve ser 0 do centro da se¢o de medida. necessaria para 0 calculo da deve serfacHmente mensuravel.

deve ser escolhida de preferencia nao necessariamente ciilndrico, cuja montante deve ser de cinco vezes a uta a partir da secao de medida e de duas

8.3.3 Orlfielo•. de. lomed . . de pr....

a

oriffciO para a tomada de pressao deve ter urn diarnetm de 3mm a Smm e urn comprimento minima de Smm a 12mm. Se deve ser feito perpendicularrnente a parede do conduto e, para evitar efeitos locais de velocidade, toda rebarba deve ser removida e a borda deve ser arredondada ---

e locallzaliio dl. tomadl. ser utlllzadas

de preuio

quauo tornadas de pressao, sobre

o

... _...

~.-

':21-_1

--

i,...", ••• :_.

__

....,·1

("-1:1-'-

-+ 1),

"!!!"I!!II

""",",IV

menos ser ligeiramente chanfrada. A superffcie do co nd u to deve ser lisa e paralela ao escoamento na vizinhan~a do oriffcio. Numa d istancia de pelo me nos 250mm a montante e 1OOmm a jusante.


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d = 3-Smm I ~2d~6-'2mm r~d/4

41 • Tomada de pressso

8.3.4 L1gllj6e. com mlnometros

A fim de permitir leitwas separadas da das torradas, cada tomada d av e s er ligada atraves de urn tubo separado, qUE! possa rnanometro atravss de um tubo separado, fechado separadamente (Figura 42). S e for coletor anular, este deve ser dotado de registros para cada uma das tomadas (Figura 43). Os ascender continuamente, sam curvas 1.'''·,..... '1<:!111'. daprassoea que possam reter 0 ar durante as mAImIJ'l!': Alern disto, If ! nscessano que 0 sistema seja dOl:adl.rerftl dispositiv~ de purga, para eliminar

0 ar

isto, uma ventosa de tamanho adequado deve ser prevista no ponto rnais elevado do sistema, na vizinhanqa do Todas ser rnancmetro. as tubulacees devem cuidadosamente inspecionadas, para serem evitados vazamentos, por m e no res que sejam. Se ocorrer algum vazamento durante os ansaios, estes devem ser ate que 0 vazamento saja completamente transparentes de material ptastico muito aatlsfetcrlcs para press6es ate _.~:.vJlnal. M"'I:Zlinl"l:anr~ imediata do rnandmetro, deve ser fixo de referencia que deve servir para do ponto zero do instrumento de rnedida.

da tubuIaQa~~ra

a) dispositiv~ de purga do ar; b) man6metro.

F1gura 42 - Tomadas de pressio IIgadas a manometro por mete de tubes separados http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo

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,

b

J

b) rnanemstro:

~nar'n"nAtrn!'l ......ii:;;,i=;; iiiI~

de rrercurio, esse diametro deve ter pelo

menos a m m o

8.3.5.1 M a no m e t r 0 8 8.3.5.1.2

para medir pressoes efeitos da capilaridade, no mfnimo 12mm na

0

Existem d lv ers os tJ po s d e rn an cm e tro s a m e rc urio :

a) tubo em 1 0 rm a d e U : a a ltu ra da ca lu na de m ercuric nos dois ramas deve ser li da s im u lt an e a m e nt e (F ig u ra 4 4 ); /FIGURA


.:14

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a) agua;

b) ar; c) rnercurio: d) ponto zero; e) nivel do ponto de medida.

Pg = [

,. f

+

(,<.

7)

I.

h

c f (m); h (m); y,'t Hg (N/m 3)

Pg (Pal

b) cuba de medida com tube vertical: ne~ilel"'50, basta ler apenas a altura da coluna de~t~J~~~ tubo vertical, a pequena v aria c;a o d o mercuric no interior da cuba sendo compe~"cja mediante um coeticiente quase igual a uml:J.n;JIB.

_ ' . .. .. .' '' 'n a relac;ao entre as se¢es

da cuba e vertical (Figura 45). Odiametro dacubade deve ser pelo menos igual a dez vezes 0 do tueo vertical;

/FIGURA 45


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b

-

b) ar;

c) tubo em form a de le ltu ra d e u rn deslocamento ,se¢o

y ,

Y Hg

(N/rrr);

h , f (m)

db - d p

•=

e

d

;S

0,1%

2.

queado deve-se ussr ser p urifica do a pa s mp,tnrlln e fic az p a ra a re tira d a e m fa ze r b o rb u lh a r ar atraves entre 0 m erc urlo e a gu a IIm pa . r n . . -rr...,...

de peso rrorto podem ser de o u d ife re n cia l. 0 diam etro efetivo do ser tornado com a media aritrnetlca do e mb olo d ,m ed id o d lre ta me nte , e d o d la me tro cilindro d/usandO no calculo de pressae, se m p os te rio r, a s eg uin te fo rm u la :

Este va lor d eve ser verificado antes d o inlcio do e nsa io d e re ce pta o. E ntre ta nto , m uita s v ez es Ii p re fe ri ve l c a ll br ar o m a n 6m e tro e d e te rm in ar a ss im in d ire ta m e nte a are a efetiva do em bole, dentro da faixa de m edida, por com paracao co m ur n m a no m etro a liq uid o. 0 a tr it o e n tr e 0 em bolo e 0 cilindro pode ser praticam ente elirninado girando-se lentamente 0 prim eiro. ' 8.3.5.2.2 Um m anom etro de peso m orto ligado em serie com urn manornetro de mercuric If ! ig u alm e n te in d ic ad o para a m edida de pressees vartavels, para as quais 0 e mp re go de m an Om et" ' d e p eso m orto u nicam en te na~ e p ra tic av el (F ig ura 4 6).

/FIGURA 46 http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo

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a G

Pg

=

(i'.'

k

+ i'H g .

Figura 46 • Manometro de

8..3.S.3Mlllom.troe d.

o

emprego

h)

pftO

+ PG - i'6'-o .

hI

marta IIgada com u

moja

,de man6metros

de mola em ensaios

de

rece~o s6 e admitido se eles forem de precisao, isto e , possuindo indlcadores montados em suportes tipoaresta de cute 10 ,devendo fornecer leituras identicas de press6es quando calibrado por meio de um man6metro de peso morto. 0 intervalo 6timo de medida para um manometro de mola estAcompreendido entre 50% e 70% da amplitude total de sua escala. Antes e depois dos ensaios, os manometros de mola devem ser cali brad as mediante ccmoaracac com padroes seguros, tais como os manometros de peso morta, para as mesrnas posi¢es e dentro da mesma faixa em que serao utilizados no ensaio.

Nas instala¢es existente na ensaio pode ser sao, em relayao a turbina, que esteja nos dois condutos pode tuba em U com m ercuric invel'tldo, cheia co m um tlq (Figura 48), quando se tratar pressao, Neste caso, rec:oml8nlOll co m p eso es pecrfico)' = 8502 N / r r t 3 , peso especlfico correspondente. A ser conigida, considerando-se a nlveis de agua na entrada dos dois

co nd utos, a pressio da turbina em queda de presde outra


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a) agua

M:

b) mercurio (YH)' v2

nfvel no reservat6rio

e a secao de medida

b

a) ar (yJ; b) agua ("().

or H, + -

= (y - yJ . 4 h 2g

Hl

= perda de carga entre

0

nfvel no

reservat6rio e a se~o de medida

Figura 48 - Manometro dlferenclal CX)mtuba em U Invertldo


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8.3.7 Aferl'iio

dos manOmetros

8.3.7.1 COmpara'iio d•• I.huru com • preaio

a pressao a ser medida for pulsante, pode bter lelturas corretas no manometro. Para de medida, e interessante adotar UT\Jrlrt.:.,. ••r a pulsa~o. Contudo, isto pelo fato de que um dispositivo que dependa da resistencia simetrico e oferecer igual ern ambas as dire¢es. Isto de urn tubo capilarou especlalrnente proje1ada ticil.

•• taUea

(pJ

8.3.7.1.1 Antes e depois da execu~o dos ensalos de rece~o, as lelturas dos manometros devem ser comparadas com a presseo estatica P o ' de minima parcela, na de medida do conduto 1o~do quando Q = o. Para S~Q o calculo de P o necessano considerar sempre a diferenc;a de press6es atrnosrericas existente entre 0 nlvel de agua a montante e aeleva~o de instajaljAo do rnanemetro. Em caso de quedas multo altas deve ser ainda necessarlo considerar 0 e1eite de cornpressibilidade da agua.

e

e , a presseo exercida no rnan6metro ern Pa, no ponto de medida na cota de z metros acima do n!vel do mar e para uma ieitura barometrica. de Ho o (Pa) fornecida pela seguinte f6rmula, estando 0 nivel de montante a uma elevac;ao de ~ metros acirna do nrvel do mar e a uma pressao barometrica de h b (Pa) (Figura 49). 8.3.1.1.2 A pressao estanea P o' isto

e

Onde: hb-h b

1,3546. ( 1000

Figura 49 • c.ilculo

z a te aproximadamente 3000m aeima do nlvel do mar, urna temperatura da agua

8.3.7.1.3 Para locais com eleva¢es

0)

+ 0.1 .

f~ z

da pre •• io P o

de 100C e 9 = 9,81 m/s2, a correcao (~ - z), € I apresentada na Tabeta 3.


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Tabala 3· CotTe9io de I:J. P..

1000

0

z=

2000

~ -z

I: J . P o (kPa)

m

200

- 1,4416

- 1,1180

- 0,9218

400

- 0,8630

- 0,3040

0,1961

600

1,7456

2,5792

3,2852

800

6,3841

7,6413

1000

13,0134

14,3569

1200

21,6923

23,2516

1400

32,3423

34,1860

1600

45,0616

47,1112

1800

59,7715

62.0565

65,7928

2000

76,5115

79,0122

83,1114

8.3.7.1.4 A exatidao

do valor de P o depende sobretudo da os valores da s

precisao com a qual foram determinados eleva'lioes z e Z H '

partir de P o e dos valores de p medidos durante os ensaios de recepeao para 05 diversos valores de a, a perda de carga H 1 pode ser determinada em 8.3.7.1.sA

+

29

=

extensao de suas escalas, por instrumentos de maior precisac, mandmetros de peso marto.

A potencia mecanica no eixo da turbina pode ser medida de duas rnaneiras: diretamente, por interrnedlo de freios (meca.nicos, hidraulicos ou eletricos) ou de dinam6rnetros (geralmente dinamdmetros de tercao), ou indiretamente, quaneo a turbina e , ou pode ser, acoplada a urn gerador el9trico somando-se a potenci a eJetri ca fornecida as diversas perdas mecanicas e eletricas ja especificadas na sec;ao

8.4 Medldas de vacuo 8.4.1 CbaeIValiOn

gerais

i : 1 U . , I . , ; i :1 " "

as meContudo, po -

Nos ensaios de dldas de vacuo sao

possuem u rn t u,dave seresco· de tuOOde descarga transversal de salda, as medidas de vacuo contidas em 8.3 com se¢es 8.4.2 e 8.4.3, a seguir.

dem ser exigidas bo de succao Ihida, daco

de 6mm de diametro

ser frequente e cuidadosamente os ereaios, para eliminarquaisquer da libera¢o de ar dissolvido, ou da atraves das eenexees, bern como para tube do man6rnetro a mesma temperatUla forqado. As tubuJa¢es como as suas m os instrumentos de medida devem estar estanques no ar; tubos flexlveispoderao ser _ 1 Iil re g a d os , desde que nao sofram deforma¢es pela ".sio atmosterica.

para a medida

d.lIga~io de ligalioes utilizadas para a medida de vacuo ser inteiramente chaios de agua ou, se to r utilizado necessario empregar tubas transparentea, que observar 0 nfvel da agua. Se enchidos com

3.7.2. 9.2 Metodos Indlretos de med1crio da potencla Nos rnetodos indiretos, 0 gerador el9trico acoplado a turbina atua nao 56 como freio de abs0r¢o, mas tambern como instrumento de medic;ao da potencia. Por isto, 0seu rendimento deve ser conhecido com exatidao para as mesmas condilioes de carga, tensac, tator de potsncla, velocidade, temperatura, etc., que devem serverificadas durante 0 ensaio da turbina Este rendimento pode, portanto, diterir ligeiramante daquele obtldo para as condlcces padronizadas. U 1 0 rendimento do gerador eletrico deve ser delerminado coneiderando-ss todas as perdas especiticadas para as rnaquinas eh~tricas girat6rias, segundo a Norma lEe 34-2. Quando a Norma nao fomecer todos as detalhes sabre a procedimento a ser adotado na execucao des respectivas medilioes, estas deverae ser etetuadas de acordo com as prescncoss de uma das Normas ja exlstentes, que deve ser escolhida de comum acordo pelas partes no ate da


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d a turb in a P oram , m ais fre qO entem ente, 0 d e te rm in a do p o r mediljao indireta, q u e c o n si st e em medir 0 c o n ju n to d a s perdm da miquira adm itir que estas perdas representem a

mecanica. absorvida

~j~~~

fi t

a potencia

p ra tic a. a d ete rm ln ay a o d as " pe rd as "",.."a""" po r m ed ly de s se pa rad as a u c ate go ria s d ep erd as e p ela aste m etoda de m edly ao do de "m etodo de perdas u tiliza do s do is m eto do s d as p erd as : 0 m etod o d e o m e to d a c a lo rim e tr ic o , d e re frig era ya o. 0 d e a c or do ,",U::I\
0.2.2 Medlda da potincla

e ntre o s te rm in ais d o g era do re 0 ponto d e in s ta la t; a, o d o s aparelhos de m edida. N a ausencia devem ser efetuadas de acerdo com um a das N arm as nacionais existentes que deve ser escolhida de com um acordo entre as partes, por ocaslao da encom enda da turbina. levando em conta as s eg uin te s p re sc ri¢ es o brig at6 ria s: D ura nte o s e ns aio s d a turbina, 0 ge rad or de ve o pe rar, ta nto q ua nto p os sfve l, n a sua tensao nom inal e, no caso de um a rnaquina de co rre nte a ltem ada . n a sua fre qu en cia n om in al e c om fa to r de potencla igual it unidade. S e estas condi¢les na~ pu de rem se r cum prid as, tal fa to de ve se r le vad o em co nta no ca lcula d as p erd as e d a po te ncia c orresp on den te , be rn co mo n a e stlm ativa d os p rova ve is erras da s m ed ic ;6 es. 8.2.2.2 A t p ote nc ia a ie tn ca d ev e s ar m e did a c om w a ttfm e tro s, c la ss e d e p re cis ao d e 0,2, b lin d ad o s e c a lib ra d os , c o nfo rm e e spe cifica de s a dia nte. O s tran sfo rm ad ore s d e m ed ic;a o utiliza do s p ara alim en ta r e ste s. in stru me ntos d evem ser Ig ua lm en te d a c la ss e d e p re cis ao 0,2.

J

0.2a,1

A m edid a da p ote ncia passivel, nos term inals do

0.2.2.3 S a 0 n eu tro d e u rn g era do r trtta sic o fo r !e va do p ara fo ra a c on ec ta do a re de ou a terra, Ii o b ri ga t6 ri o u ti li za r 0

p ote nc ia m ed id a d ev e s er

m sto do d os tre s w attfm etro s

I - com utadorde

(F ig ura 50).

tensao

II - co rnu ta do r d e co rre nte

F1gura 50 • Medlda d. pot'nels

nos terminals de um gerador

U.2.4 Se 0 ne utro do g era do r for le vad o p ara fo ra, po re rn

n ao fo r lig ad o a . re da o u ill t er ra d u ra n te 0 e ns aio , p od e s er u tiliz a do ta n to 0 rnetodo dos tres w attfm etros com o 0

m etodo des dois dostres w attf le va do p ara fo ra , w attim etro s (F ig ura 5 1),


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I - comutador de tenseD II -

Agura 51- Medlda d. potinela no. terminals do

dais wattimetro.

8.2.2.5 Pode surgir a necessi dade de e fe tu ar a compe~ da temperatura dos referidos instrumentos. Em case de grandes variaQoes de temperatura pede ser oportuno, sebretudo quando se tratar de contactores de energia, colocar os instrumentos num compartlmento cuja temperatura seja constante.

Alem da pot6ncla nos terminais dOAl"~lOr. neoessano medir tambem a tenseD e a corl'tlltlllB 11~1t.1.,1

8.2.2.8

a

tensao

e a c or re nt e de exc:itaf;8o,

de exatidao adequada Devemser temperaturas dos enrolBmentose nos car1al\,'I'!IIIII"'I!~~1 do estator e os demais fatores determinaQ-Aodas perdas e da potencia condi¢es de cada ensaio.

Sa a potencia for rne(~iaa leitura direta, 0 numero de ensalo e das f1utuaQoesde dave ser suficiente para quanto possivel da do ensaio. Act)r'lselha-s wattlmetros 0.2.2.7

laS

exato realiza¢o diversos tomadas

simultaneamente com e conferidos com eles medlda. A dura¢o no aeracores deve ser medida Instrumentos de medl¢o I'lre;~is.c)!ll para que a determina¢o feita com palo menos 0, 1 % de deve ser medlda durante 0 mesmo da turbina for medida: por exemplo, o rnetodo da pressao em fun¢o do deve ser a media das leituras efetuadas imediatamente anterior ao registro do e "pressao-tempo". Oevldo a eventuais des shunts utilizados para a rnedi¢o de continuas de grande intensidade, 0 grau de na mediQ§,oda potencla em corrente continua serconsideravelmente menor do que aquele que se na rnedicao em corrente alternada.

proximo posslvel ao infcio dos de mediQ-Aoa serem utilizados em toda a faixa de leituras previstas. A conflada a uma organizafiSo escolhida entre as partes contratuais. a realizafiSo dos ensaios da turbina, todos devem ser empregados para comparar as ~1IIo",1. dos diversos instrumentos entre si, tao frequente for possfvel, a tim de certificar-se de que eles aferidos. Em caso de uma co ntestaQ§,o os ~tnrrl'll!!lr'ltO!I devem ser aferidos novamente, tao logo possivel, ap6s a conclusAo dos ensaios. 1 Oevido a exatidao necessaria para os instrumentos el9tricos de medi¢o (Inclusive para os transfcrmadores de medit;Ao) nao e admisslvel nos ensaios de recep¢o a utillzaQAo daqueles montados em palneis. Da mesma manelra, os transformadores de medida que devem ser utilizados para alim e n tar os wattfmetros, os contadores au os demais devem ser reservados exclusivamente para este tim, nio sendo permitido que aUmentem ao mesmo tempo os circuitos de medi~o e prote¢c, etc. da usina. Entretanto, pode ser feita uma exce¢o a esta regra se for decidido, de comum acordo entre a s p ar te s e eventualmente comprovado po r aferiQAo,que certos transformadores de medlda rnon1adosem paineis oferecem, pela sua classe, su a cargaefetiva e estado de usa, 0 rnesmo grau de exatidao, que poderla ser obtido com 0 emprego de um grupo de instrumentose de transformadores independentes especialmente destinados aos ensajos especiftcados anteriormente.

9.3 Metoda dlreta de medlyia 8.3.1

da paten cia

A medida direta da potaneia no eixo da turbina por

IntermSdio facil e preelsa apenas nos casos de de freio unidade de baixa capacidade. Todavia, e e relativamente possivel que venha a ser utilizada para turbinas que nao se destinem a umacoplamento dlreto com geradoreletrico. 0 usc do dinam6metro de tor¢o geralmente d e a lmpressao de ser 0 mais apropriado, porem, na pratica, a aferi¢o deste Instrumento para um torque elevado apresenta


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Em todo case, tom a-se necessario txa1tidaloa rota'tio da m aq uin a {v er C ap itu lo

d. frelce (meclnlco,

hldrllullco ou

10.1.3 A s p erd as d o g era do re le tric o

s Ao c alc ula da s a tra ve s do seu rendim ento, que por sua vez deve ser objeto de ensaio e sp ecla J, ca so um a das p arte s c on tra ta nte s ju lg ar necess8rio. 0 m e t o d a d o e ns alo d ev e s er e nta o e sc olh id o de com um acordo entre 0 fabncante e 0 com prador da turblna. .~. r,

~

,:

~~

as

1.3.2.2 0 fie io

10.1.4 e nsa io s p od em se r re aliza do s n a p rop ria fabrics ou na usina. N o prlm el", cas 0, todas as perdas sAo c on he cid as e podem sa r ajustadas as condk;Oes existentes durante os ensaios ci a tu rb in a. D ev e-se tom ar cu id ad o para assegurar que as perdas por ventilac;ao durante os e ns aio s re aliza do s n a ta brica se ja m se me lh an te s a s pardas p orv en tila ctA o n a u sln a N o s eg un do ca so . re co me nd a-s e desacoplar 0 retorda turbina para 0 e nsaio d o g era do r. S e isto nao for p ossrve l, p od e-se p erm itir qu e 0 m otor da turbina gire em ar co m as ccnsequentes perdas por v en tila gA o: p ara o utre s d eta lh es , v er a s ec ;a o 1 0.2 .4 .1 . E m ambos os casos pode ser aplicado 0 rnetodo de d es ac ele ra ctA o. S e fe r im po ss lv el g ira r 0 ro to r d a turelna e m a r, p od e-s e u tillz ar 0 m e t od o c a lo ri m e tr ic o .

d ev e

urn minilT'Q d e e sfo ryo m anc ais d a turb ina A a m ito n os re fe rid os e$fo~s. nio deve sar cre ditad a a e la no c alcu to da e ix o v e rt ic a l, 0 treio deve ser e)cercer nenhum esforc;o d e f le x Ao

1 0.2 P erd aa m ed .n lc aa 1cu.1 Medlqio d .. dlv ......

~ O eve-se tam b8m tornar ~"1.IIIUdlU~ de r e f r i g e r a c ; a o do freio n a o prowque de torque; caso contrano, esta deve calcuios.

A s perdas nos m aneais de escora e de guia devem ser

Todos os esforc;os devem ser ...Mnrc.....I" m ad ;r, s im ulta ne am en te e d ura nte 0 m e s m o

1.3.2.5

tem po. a potencia hidniulica c arg a d e e qu ilfb rio d o fre io .

absorvida

pela

m edidas, sem pre que possfvel. atraves da vazao e do do fluidQ de refrigerac;:aodestes componentes. p os slv el m e dir d ire ta m en te as p erd as , e la s ~etenminacUilSporestimativa.decomumacordo contratantes. m ediante ccm paracao ou L."j... ,."',,.,. .........lL.. e m p ir ic a s e x is te n te s . A r base as f6 rm u la s pelas divelSas bombas de refrigerac;io, .1'II!i~III"IJ'II

. .. . . mllca"!!JeI:ricc:lS . .. . . 1 . . .

o

dinam Om etro de tol'l14O pode ser constitufdo par um i ns tr um e nt o e sp e ci al introduzido na tr an s m is s ao m e c an ic a adonada pela turbina ou ainda po r um trecho d o p rO p rio eixo da turbina, cujo angulo de torc;ao e m edido quando so b a 8c;aO d o c on ju ga do m oto r tra ns mitid o. E m q ua lq ue r caso, 0a pa re lh o d eve ser ca lib ra do an te s d o in ic io e ap6s a conclusio dos ensaios e, se passivel, in s it u.

10 MedlC;io e dlatrlbulc;io

perd .. mecinlcaa

o acionados dvelocldade, eve s ar d eteetc., rm inqu adea sApe la m edid a absorvida por estes m otores. N os a p otS nc ia a bs orv id a p ela s b om b as InrJ,n.A.A a vazao e a pressao de o s eu ren dim en to glo bal, tal como b anc o d e e nsa los. A potencia pode, na m alo ria dos !;Itinnativl'll tendo em v is ta q ue pequeno; nos cases p o d e ria s e r c o n si de r ad a e fe tu ad as m e di¢ es d e to n;a o.

de perdaa

1 0 .1 G e n e ra ll de d e s to.1.1 C onform e indicado na se¢o 3.7.2. a potencia da turbina P d ev e s er c on sid era da ig ua l a p o te n c ia a b s o rv id a p e lo g e ra d or e le tr ic o , a c re s ce n ta n do -s e :

a ) as dive rsa s p erd as q ue nio forem inclu(das no ca lc ulo da p ote ncia ou g era do r; b) a potencia

absorvida

por cartos

equipam entos

auxiliares. as 10.1.2 A fim de sim plificar os ensaios. e elim inartodas fo nte s p asslve l d e e rro, d eve se r de sco ne cta do d ura nte 0 snsae. se mp re q ue p ossive l. to do e qu ip am en to au xilia r a cio na do p ela tu rb in a.

P\ I = 0.35.

5 OS. D a

Onde:

P

=.

p erd as p or v en tila r;a ,o , e m

n

::.

rotaQ Ao d o vola nte , e m rp m

D.

=

d iS metro e xtern o d o vo la nte , em

8

=

largura do aro, em m etros

y


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1D.2.3Perdu nu tranaml..oe.

mecinlcl.

principal.

a coeficiente K ."

1U4.1.2

pode ser aVBlliacio

maneira:

As

perdas de potencia que ocorrem nos 6rgaos de transrnissao que se localizam entre 0 eixo do rotor da turbina e 0 sistema de med~o da potencia util (gerador eletrico, par exemplo) devem ser, tanto quanto passlvel, objeto de uma medida separada nas mas mas condi¢es que as dos ensaios de recep;ao da turbina. As perdas em engrenagens multiplicadoras, au no s mancais de escora ou Quia, atc., padem ser determinadas medindo-se 0calor absorvido pelo 61eo de lubrffica~o (ou pela sua agua de refrigerac;ao) e pelo ar do ambiente.

a) turbina Kaplan

( p a s na posi~o 0,04

K."k

=

b) turbina Francis (sem k " f e dado pela

1D.2.4Corr8Cilo • con. Idem no dlculo d. potinel • • bsolVIdl pelo rotor da turblllll quando .. te girl no It durante cartos metodos d .m.dlda d. perda. do g.rador

, 100

]

e

Muitas vezes impossfvel, ou mesmo iridesejavel, desacoplar a turbina do gerador aeionado durante as ensaios efetuados para medir as perdas dele. Nestes casas, alguns metedos de ensaio (tais como aquele em que a gerador opera com motor em vazio, 0 ensaio de desacele!'a Q80 em vazio e e ns ai o de cuJ1o.circui!o) requerem que se considere cartas "perdas paras itas ". Frequentemente, estas perdas parasitas sao relativamente pequenas em comparat;ao com as perdas por atrlto e par ventila~o do prOprio gerador. Todavia, deve seraportuno consideralas utilizando-se uma cor~o adequada. A s perdas parasitas podem ser classificadas em tras grupos:

da turbina com rendimento em quilowatts altura de queda -Utilda turbine, em metros rotactio, n.

a) perdas por ventilactao e atrite do rotor quando este gira no ar; b) aumento das perdas no mancal de ao peso do rotor da turbina;

n.=_,•.

=

em rpm

rotactlio especffica

N a ausencia de urna carcaea

da turbina Francis

pode-se aplicar as

seguintes f6rmulas: e) perdas no mancal ou nos da vedaCfSo do eixo da turbi

Para os rotores integral mente fundidos:

=

B

4

10.2.4.1 Perd•• por .trlto • por turblnl, quando este glra em ar

K..po

1 D.2.4.1 .1

As pardas por rotor girando em ar, podem

Para os rotares com as p a s desmornaveis:

pela seguinte fOrmula, turbinas:

K..PO =

0,01 + 12,40 (_._) D.

B.

0,035 + 0,25 . (-

) D.

Onde:

p= v

p a , em metros

8.

=

largura maxima da

D.

=

dlametro maximo do rotor, em metros

'Onde: do ar (0,132kg/~

a 2O"C)

determinado par ensaios e que do tipo de turbina da turbina em rpm iAmetro externo do rotor, em metros, para as turbines Kaplan a Pelton; para as tuJ1:>inas Francis 0 e 0 diametro da "garganta" do rotor

para

10.2.4.1.3 As perdas um rotor semelhante, porern dentro da carca~a, podem ser determinadas a partir daquelas calculadas pels f6rmula anterior, multiplicadas par um coefclente K . , , ~ p g me nor do que 1 . As proporcces relativas da carcac;a sao caracterizadas pelas dimens6es . 8 e R~ medidas em metros, conforme indicado na s

Figuras relativo

0 Indice "0" como 52 e 53. Considerando-se parte superior e 0 "u" como relativo a parte Inferior da maquina

a.

IFIGURA52 http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo

NB-22B/1990 5/9/2018


_ ',

RIO =

distancia entre

0

eixo e 0 ponto

RI" = distancia entre 0 eixo eo nivel de da parte curva do protetor frontal na ~,tlllil'.

lIIi~,~rlcia

entre

0

eixo e a extremidade inferior

R1JRlo> 2)

/FIGURA53


N t:H~2B/1990 5/9/2018


Rio = RIU

=

medida horizontal mente na altura de centro do

bio

=

medido a partir do diametro

b1 u

=

praticamente

ate a nlvel de jusante

81

b

8.

0.

=

com

e

01 (em frente a 8a)

RI • R.

=

RI • 0,5 . D.

FIgura 53·

Os valores K . , . ~ o sao 55 para os rotores inteiric;os e nas 10.2.4.1.4

rotores que possuem

m ed lo E llc alc ula do

pa s

( K . , . J K . . " ) m = 0,5 ( K . , . J K v J inferior + 0,5 (K.,IK..,) superior Pelton com eixo vertical

p ela s s ag

( K . _ J K . . " ) m = 0,3 ( K . _ A J

Inferior + 0,7 ( K . _ J K . . , . ) superior


N t:S-226/1 890 5/9/2018


0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

RI-Ra

1,1 t,2m 1,3

--.

8 7 6 5

4

r

A

3

a III ....... III

0,5 D,6

0,7

Ri-Ra --. valores medidos --valores extrapolados ---------ambos para ( K " J K , . J = constante Figura 55 - Influincla

da carcacra para rotores monoblocos


N8-228/1990 5/9/2018


t

:J

o ...... .c

t,2m 1,3·

v alo re s m e did os

t,1

0,8

Ri - Ra

v alo re s e xtra po la do s

1,2m1,3

..

--- -- --

am bos para ( I < '/ K . . p J = constante

Figura 57 - Influincla

da carcac;a para rotore. de pas deamontilvels


NB-228/1990 5/9/2018

ABNTNBR228-Turbinashidr ulicas-Ensaiosdecampo -slidepdf.com .'

certos casas, para as turbinas K aplan e p a r v e n ti la c ;a o Pv' quando 0 r ot or g ir a d eterm ina das m edin do -se a p otS ncia este rnesmo ro to r g ira e m &gua, estancIo N estas condiQ 5es, a potencia represen1a, a m enos de suas p ard id a p alo ro to r g ira nd o e m

r e nc ;a d o p e s o e s p ec ff ic o , agua e do ar, as pardas do d o valo r a ssim o btido

mancel da

10.2.4.2 Correc;io d o garador,

Gr+~

.....~..~:~ :.: p . = - • -- - - ''': ."..,.:.;_.:: . _.~.,_,~:. N. b. 1 ' e j. -:

•

A s perdas por atritD c or re s po n de n te s p o de m s er e xp re ss a s ( k W)

- sid arad as an te rio rm en te tive rem de s er S e a s p erd as con dividldas proporciQnalmente a s cargas O f e G t, qu e 540 . Im po sta s a o mancaI de escol8. respectivamente p e lo g e ra d o r . e pala turbina (d e acordo com a se¢o 3.2.7.2), faz -s e a s e g ui nt e d is tr ib u it ;A o :

etlCOnl

a) a o g era do r e le trlc o

devld o

unldade com aixo

~. ,

Durante 0 pro ces so de p elo s m eto do s d es crito s s o llc it ad o c o n ju n ta m e n te eixo G , e pelo peso do a um en tad o p alo em puxo hir1'rrvllr A ea rg a to ta l e portanto G , + G t• a s perdas por atrito no m anesl m edidas de preferencia a partir da d i s sip a da p e lo flu id o d e r efr ig e ra ¢ o do m ancal. Todavia, estas perdas podem c om b as ta nte e xa tid ao , c on he ce nd o-s a a te viscosidade do 6leo, com o sa segue: Para um m anesl cujos segm entos

=

P b•

G, . P b (r + t)

Gr+~

b) e a turbina

L, ~

=

Pili

Aa perdas

. Pb (r + t)

na vedaljlio do e i x o da turbina podem ser

despraZ8das.

par Idrito no. mancala d. gula da turblna

ten ham :

a) diam etro extem o do; e b ) d i8.m etro in te mo d

; j

. 10'" 6

0,85

L

=

l't •

(d o + d,)

d

2.N

(S endo N o num ero de segm entos geralm ente entre 8 e 10); 0 c oe frc ie nte d e a t rita e d ad o p ela fO rm ula :

=

2,5

v

10.3 Consumo de P .1

Onde: 11

=

c o e fi cie n te d e v is c o si da d e din8mica do oleo, em Pa.s

Vm

=

velocidade em m/s

m edia no m ancal de escora,

60.2

p

=

=

pressaoespecifica emPa

no m ancal de escora,

auxlllsres

10.3.1 Todo 0 consumo correspondentes 80S a u x il ia re s n e c es s a ri os devem s er s em p re e s~ :le C if ic lid c d o c on tra to e p od em s er " .. ,.;" ;.,,,,; d os e ns aio s de recepcf8o. 1D.3.2 D e acordo com 0 estipulado va z6e s n ece ss8 ria s pa ra a o pe ra¢ o d es e qu ip am e nto s a ux ilia re s e p ara nao devem ser inclufdas no calculo da p ela tu rb in a. E ste d eta lh e e particularmente aquelas w zoes forem tom adas a jusante da medida, porem a m on ta nte d a p ro pria tu rb in a, e la s d ev em s er medidas sepeuadamente d ura nte o s d e re ce pr;a o e subtrafdas d a v az ao d a tu rb in a d ete rm i n a s e¢ o de m ed ida s no d ecorrer do e nsaio .


NB-228/1990 5/9/2018


10.4 Determlna~o do rendlmento de um gerador eletrlco por Interm&dlo do aqueclmenta do ftuldo de arrefeclmento 10.4.1 Genel.lld.d

..

Nas maquinas projetadas para serem arrefecidas por circula«;ao de um fluido fomecido exteriormente, a

10A.1.1

. independente da potencia que ele fomece. da temperatura do ar entre a do gerador e praticamente proporcional da miquirB. Oeste rrodo, as perdas medindo-se 0 aquecimento do arde que sa fal?- aferic;ao previa, real . das perdas magneticas, da apUcaqao desle metoda reque

.:0aumento

parte des podsserdeterminada amaior quantidade deperdas calor conduzido pelo fluido. medindo-se Em todos os cases, asta determinac;ao consiste em medir, depois de atingido um regime de equilibria term leo , a diferentta entre a temperatura do fluido na entrada e na safda, Dos dois metod os relatados (sec;des 10.4.2 e 10.4.4), somente 0 ultimo exlge a mediC180 da Vaz8.0 au das grandezas que a determinam. 10A.1.2

10.4.1.3 As perdas

da maquina que nao sao conduzidas pelo fluldo de arrefecimento sao as seguintes:

em vazio s a o determinadas perdas da rnaquina em fun~o

0

a) perdas solo por conduvao; nao me nsur tltransmitidas ve is, ma s dpara espr ezfveis;

um motor au gerador a como velocidade nominal, como a unidade.

prOximo

'.

peta variacta0 da energia b) perdas compensadas cinetica do fluido atraves da maquina quando aste fluido e urn gas. Estas perdas sao calculclveis, porern quase sempre sao despreziveis; c) perdas por convec¢o como resultado da superffcie extema da maquina ambiente. Estas podem ser eS1timaCMrcldlPllr1!1:Ii se que cada metro quadrado da sUI"'ffcil~",pel por irradiavao 10W porgrande dffiet· ....... temperatura e a do ar ambiente. Nota:

No caso de gerador. de . perdu :sa o sempre muito perdas totais no maximol

tal

funcionamento,

0 fecha-se bern pequena constante proxima da abertura para a vazio eo gerador acoplado a outro gerador de saida pode ser variada.

. . . . . . ' ' ' ' . . . 1 - ' ' ' ' ' ' para uma abertura

.. ~

.....A p6 s a deduc;:ao das perdas 1 2 f t , alias desprszfvea, da pomncia necessaria para a excita~o, que ser medlda com facilidade, a diferencra entre as

t1~.lIAriJl'~1'l

nos terminals do gerador durante dois qualquer, ensaios, Iot~:ias a tensao zero e outro em uma tenseo

as perdas magneticas do alternador operando vazio n aq u e la te n si le .

MtlirA!!tAntl:l

~"'~~:I~~m

10.4.2.2.4 A ordenada

na origem da curva de vartacao da pomncia n0 5 terminais em fun<1a.oda tensao pode ser ajustada a um valor inteiramente arbitrario. Entretanto, cOfIVem faze-Ia tao pequena quanto passlvel, a tim de manter a potencia dentro dos limites de urna medi~o precisa.

d) perdas extemas ao sobretudo na s perdas ser determinadas das

10A.2.2.5 Aconselha-se,

a seguir nao necessitam de perdas eletromagneticas sao de operac;ao da maquina as par correntes de Foucault, edoscondutores). Qualquerdos sam que seja necessano desacoplar a-la,

.

a1erlqio por aqueclmento do., de

ainda, repetir a medida de urn dos

primeiros pontos, no fim do ensaio para certificar -se de que nAo houve alterac;ao da abertura do distribuidor (ou de qualqueroutro parametro), durante 0 periodo de ensaio, e q ue a potencia fornecida ou consumida pela rnaquina permaneceu invariavel durante a realizavao do ensalo.: 10.4.2.3 Afllri~o arrefec:lmento

. 11' ' ' do aqueclmento

do ar de

10A.2.3.1 Aaferi~o

do aquecimento do arde arrefeci mento efetuada operando-se a maquina como um alternador sfncrono na sua velocidade nominal, medindo-se simultaneamente a diferen<;a da temperatu ra do ar entre a

e

saida

e a entrada da maquina e a tensao nos terminais.

10A.2.3.2 0 a q ue cim e n to pode ser medido com term6metros

normais ou pode ser obtido por meio de termopares, ou ainda por sondas termometricas de variac;ao de resistencia do ar para a refrigera<;8o de urn gerador operando Naste ultimo caso, lnstata-se uma sonda na entrada 9 sua velocidade nominal e essencialmente constante, outra ·identica na saida do circuito de arrefecimento, para http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo

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m dois bracros da ponte de Wheatstone. 0 ponte e obtido inserindo-se uma resistencia com a resistencia fria. Na pnitica, esta ser proporcional de ii diferen~

de aferif;8o consistem em realizar ensaios em diferentes valores altemador e medir, para cada de estabelecido auxiliar .

0

equilibrio

pequena diferenc;a c on sta nte , a s pefdas intemas da maquina que contribuem para aumentar a temperatura de ar de arrefecimento. Se as potencias assim obtidas forem plotadas emfufl9&o das diferenc;as de temperaturas (ou dos valores da resistencia auxiliar, caso sejam utilizadas as sondas variaqao de resistencia), enter-se-a uma reta de cal ibrac;ao do aquecimento do ar de arrefecimento do altemador.

a.

10.4.2.4 SeparaqiO d ..

perd . . do altem.dor

oper.ndo em

veo 10.4.2.4.1 A reta de calibrac;ao do aquecimento permite separar certas perdas do alternador operando em vazio.

dos ensaios consumida em (se esta possuir do lilA nos enrolame e eventua.lmente da dutos de ventiiagAo pote neias assim obtidas

10.4.2.4.2 A partir do ensaio

com tensao zero, a abscissa valor para a extrapolac;ao da curva das perdas em vazto, FIgura 58. Com efe ito , 0 valor que se obtern no inicio dos ensaios de calibrac;ao e determinado por extrapolac;ao da reta.

U = - 0 fomece

0

oj,

Pvi

.

e

•

(lJ:OI ?VI

=

perdas internas do gerador;

p

=

resistencia auxiliar;

a

=

reta de caUbraqao;

b

=

ponto de opsracao

c

=

pontos de caJibraqao;

d

=

perdas magneticas

e

=

perdas por ventilac;ao do alternador.

sob tensao nula;

em vazio na tensao Un

Flgu ra 58 - Separac;ao

10.4.2.4.3 A ordenada

na origem

da curva da aferi~Q

representa uma potencia arbitrarta na qual estao incluidas as perdas que nao eontribuem para 0 aquecimento do ar de arrefecimento do gerador. A diferen~ em ordenadas entre 0 ponto de aquecimento zero e 0 ponto que corresporos a opera¢o em vazio a uma tensao nula representa, portanto, as perdas par ventilaqao do alternador.

das perdas

10.4.2.S ObHrvlCjon

As potencias que se obtem durante a medic;ao em vazio dependem da abertura do distribuidor durants os ensaios. Em outras palavras, a origem da reta de calibra¢o completamente porern, para meJhorar a sxandao das leituras,

e

arb 0 seu


N t:i-228/1 990 5/9/2018


e~

dew ser 0 merYJr possivel. PortanlC, determirar de um modo independente as perdas mecanicas que M O contribuem para 0 aqueeimento do ar de arrefeci me n to , ou seja, as perdas provenientes do atrito nos mancais de escora e guia. Esta medida auxiliar geralmente realizada determinando-se 0 aquecimenlO do fluido de arrefecimento desses componentes.

e

10.4.2..8 Medlda d .. perd .. do gerador

11m

10.4.3.2 Correqio devtdo .. pent .. d.

Quando 0 gerador funciona em virtude disto 0qua por mec:lidae entre a entrada e a saida do flu n e c :e s s. an o a d ic io n ar a s perdas conforme especificado no carga correspondentes pelo fluido de

carga

1"2.$.1 A curva de caljbra'14o do aquecimento do fluido de arrefecimento do gerador permite determinar 0 valor das perdas em carga sob quaJquer regime de operacae, Uma vez estabelecido tal regime, 0 valor da resistencia obtido apas a equilibria terrnico (levando-se em conts a corre~o da potencia irradiada) permite determinar 0 total das perdas internas da ITlI3.quina durante este regime.

carg.

.rrefeclmentD

ao

Quandooge do ar pode temperatura. torna-se

d e t er na e ra 10.4.2.8.2 Apos a deduc;ao das perdas em vazio na tensao

de ensaio e da potencia fomecida pela excitatriz, 0 saldo representa as perdas do gerador sob carga, au seia, as

p.v

perdas 1 2 R e as pe rdE magneticas e eletr'k:as suplementares. A determinaqao destas perdas deve sertanto mais exata quante menos as leituras da diferentta de resistencia diferem daquelas obtidas durante a calibrar;ao. Portanto, aconselha-se realizar as ensaios de calibrac;ao a tensees tao elevadas quanto possivel, contanto que estejam dentro da margem de seguranc;a da maqutna, 10.4.2.8.3 A tim de obter as perdas

totais d necessano adicionar a s perdas intemas, _"PI'" segundo especificado acima, as perdas que para

0 aquecimento

do ar de refrigerac;aoUII!iiIII!i!iI

a) a potencia perdida para 0 exterior D1tS~rI'lk::diJ atraves da carcaea; ~~~~~

0.4.3 PrecaUCj0e8 •

..

T

pressao absoluta

=

velocidade

=

temperatura

4Oetermln.qio

media do fluido

media absoluta

d. rete da aferl'jio

do aqueclmento

Apesar de esta curva poder ser obtida com apenas do is pontos medidos, recomenda-se tra~r quatro ou cinco pontosdecalibra~o, que sao necessanos paradeterminar a dispersao dos pontos registrados e a inclina~o da reta, ambas i ndlspensavels para reduzir ao minima os arras de extrapolaqao na determinaqao das perdas por ventilac;ao, bern como as perdas eletricas na vizinhanc;a da plena carga. 10.4.3.5 Our.fiio do. on.. l08

princlpio de que a nasa fda da maquina, as temperaturas sao

A maior desvantagem do metoda de ateriqao deve-se a necessidade de urn grande nemero de ensaios requeridos (de oitoadoze, de acordo com as circunstancias) , cad a um dos quais exigindo varias horae de operacao em regime constanta, a flrn de que possa ser estabelecido 0 eq uilibrio termico da rnaquina, No enta nto , pode-se reduzlr consideravelmente a durac;ao de cada ensaio procurandosa nao 0 equillbrio de temperatura da maqulna para um determinado regime de opera~o, mas, slrn, variando-se 0 regime de cperacao de modo a se atingir urn aquecimento predete rminado. 10.4.4 Metodo utlllzando a medlqao da v.Zio e do

ainda, utilizar um ou mais pares para registrar as temperaturas locals, com 0 de verificar a constancia das indicaQ6es relativas iversos instrumentos que registramas diferenc;as de entre a entrada e a salda da maquina. "I"j'nn'A",n~-C:::A

aquec:imento da agua'de arref.elm.nto Este rnetodo e empregado somente quando a ventilacao do gerador efetuada em circuito fechado e quando 0 calor correspondente a potencia dissipada e evacuado

e


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e

arrefecimento. Neste case, este 0 metodo preciso, visto que pennite detenninar 1..,til'l'~I'IAde calor atraves da vazao e do agua de arrefecimento. A pptencia e dada pela seguinte f6r:rnult:l:

agua de arrefecimento (em genii alimentado independentemente da turbina). Entretanto, estacorre¢o a frequentemente desprezfvel.

10.5 Metoda tennodlnimlco rendlmento da. lurblnaa

para medlr a

1o.s.1 No estado atual da pratica, 0 metodo termodlnamico

indicado eEmparticularmente casos favoraveis pode

para altura superior a 150m. ser indicado para alturas de quedas com limite inferior ata 100m, mediante acordo entre 0 cliente e 0 mrnecedor.

Q dt

10.5.2 F6rmul .. U1Illad ..

=

k.fOrmulas basicas para a aplical;ao deste metodo expressa o princfpio de ccrservacae escrita como:

da energia.

Eta pode ser

A r:nedida da vazao de de.qualquer um dos Venturi, diagrarnas, contado

(1)

exatldao entre 1% e 2%. 10.4.4.2 Medl'iio do aquedmento d.

Onde:

A'diferent;a de temperatura da agua entre a entrada e a saida do gerador pode term6metros de mercuric (aconselha-se i periodicamente, a tim de ellrninar quaJquer sistematicos), por intermedio de pares ainda por sondas termornetricas a variac;ao de res com urna exatidao de ::I: 1 %. 10.4.4.3 calculo

d..

=

hu

a queda efetiva, transformada em energia rneeanica

pelo rotor

a carga (ou energia) total na sec;ao da tubu~o adutora ou do canal, em regime permanente

p ar d• •

u (9,p)

=

a energia interna par unidade de peso d'agua, equivalente a uma altura de queda, a temperatura a e pressao p

A porencia correspondente a quantidade de calor eVE~~a pela agua de arrefecimento, corrigida conforme indiicallb...a seguir, representaas perdas intemasdamaquina. O(ODiIIIiiii~6~~ das pen:::las e obtido somando-se a esta potenela: a) as perdas das excitatrizes;

de( hI

=

+

u

9 )entre

duas

b) as perdas dos mancais; e a jusante da turbina, c) a potencia dissipada para 0 exterior por convec¢o atraves da carcaea do gerador e da tubula~o da agua de arrefecimento, situada na parte externa da rnaquina. 10.4.4.4 COrnHfio

Quando 0 calculo das perdas no gerador for utilizado para mediro rendimento da turbina, recomenda-se subtrair, do total das perdas mencionadas anteriormente, a potencia que corresponde a perda de carga dentro do circuito de

_ . •...J...

A equac;ao (1) caJorcomo dUas se¢es. Se turbina, e conduzida energia com 0 terrnieamente isolado Et, altura de carga hpf' na cota no canal de fuga a uma cota Z z . a 92 e, ainda, a carga cinetica de fuga sendo nula ou de!~Dflezivl

hu

=

hp1

.

nenhuma

troca de

entre estas da ida adrnlssao da .uer treca de recipients , sobuma Ida. agua deagua canal

(1 - k ) + z, - ~ .


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k e um coeficiente, func;ao de grafico da A9ura 59.

~

·9

hPl

e 9 1, fomecido

palo T Jh

=

e a en ergia

ca lo rific a d a a gua po r un id ad e de peso e d e te m pe ra tu ra . E ste re nd lm e nto n B O inclui as rnancais de guia e escora.

Hn fo r a q ued a U t i l . Se d eve se r:

0

re n dim e n to h id ra u lic o da turbina

d e te rm in a da s d a g am n tla .

d ir et am e n te

0,06 0,05 0,04

0,03

t

r-

lie:

~-

0,02 0,01 0

t!5

Figura 59-

,., .....'"IIlJ1ftc)doermodlnamlco,

20

valor.

d. k

.m"C

t 0.5.3 MetodosprtUcos

lD.5.!U E possfvel disper de instrum entos com um a sensibilidade que permite obter 0 equilfbrio co m uma diferen.;a de apenas a.2m a a,4m em altura de coluna

para

O s m eto d os q ue p are ce m medida de hu sAo os F ig ura 6 0):

d'agua. N e sta s c o nd h ;o e s tem-se:

1o.s.3.4 N a p ra tic a,

0 valor de hI q ue c orre sp on de a (92.91)= 0, isto e , a um a leiturazero no g alv an om e tro , d ev e ser obtido por interpolafi8o linear a partir de dlversos valores de hPl que correspondem a p eq ue no s d es vio s p os itiv os e n eg ativ os d o g alv an om etro .

e co mp ara do.

po r i ntsrrredlo o u tr o t en n o e le m e n to do canal de fuga. A ajustagem da d e te m pe ra tu re s entre os dois e conhecida mediante um a m e d K ; a o previa os dois term oelem entos sao im ersos na a uma temperatura perfeitamente uniforme. carga atraves do sistema isolado pode entao de modo a p erm itir q ue a te mp era tu ra d o d e m e difi8 0 iguale a tem peratura do canal de Isto e indicado pels p on te , q ue re to rn a 80 equilibria ~at~:tonIA com

galvan6metro

nao acusa nenhum desvio).

10.5.S.5 A estabilidade do equU fbrlo da ponte dave se r v e riflc a da p e rio d ic a m en te . c o nfe rin d o- se a laitura d o ze ro durante as medi¢es. Normalmente, a qualidade dos in stru me nto s te rm om etrico s e da propria ponte deve permitir q ue s e o bte nh a u ma e sta bilid ad e correspondente e l variac;ao de 0,2m a O ,4m de agua

1D.S.3.eSa for utilizado 0 Instrumento

e

Hnl 0

erro de calibra¢o

nas medi¢es

de

hP1

deve ser elim inado.

'0.5.3.1 A vazao de agua colhlda deve sar tal que a troca de calor com 0 ambiente resulte em m inim as varia¢es de


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N a pratlca, pode-sa obter um a vazao de geralmente e s ufic ie nte q ua nd o hi um de b o a q u alid a de .

esse seq8,o na safda do tubo de su~o e, para as turbinas Pelton, a uma dist8ncia entre Sm a 15m do por;o de desearga.

n es sa s c on di¢ es , e muitas um a corre¢o de hu a fim de c alo r q ue o co rre m c om 0 ambienle is sa o e q ue M O s a o inteiramente p o de s a r c a lc u Ja d a v a ria n do mrvln.ct ... ( co n fo r m e v e ri fl ca d o c orre ctA o e in ve rs am en te

1D.U.12 N o en ta nto , rJ oo m en da -s e a ve rig ua r as diferenc;as de tem peraturas em diversos pontos da se¢o escolhida no canal de fuga e escolher urn ponto de m edida que re a lm e n te r ep re s en ts a m8dia.

ml8iSJTIO

10.5.3..8 A

se r efetuadapor

i nt e! 'm i § di o d e apontando para a que a escolha do te m g ra nd e in flu €m cia case de alg um a pe jusante de u m a valvula pem-anec:erv8Jidas, conIantD n ao se ja efetus da n a e ste ira

e,

co m 0 oriffcio demonstra

1G.s.3.10 E m geraJ, recomenda-se

modo que sua distincia da parede d o.d i8 m etro d o c on du to . 1o.s.3..11 A se¢o

de m edi¢o a j usante rfi,..ii.....,,~.. d eve se Io ca Jiza r a u ma distan cia turb ina , a tim d e q ue a m istu ra des diversos com tem peraturas diferentes, devido a terem ~IHBIIJt:III. c om re nd im en to s d ife re nte s, s eja c om ple ta para um a te mpe ratu ra h om og ene a. C ontud o, e ss a d islU cia n a o d eve s er e )(c es siva a 11 mde e v.tar tro ca s d Eilta k:lr entre a agua turhinada e 0 m a c i t ; : O envolvendo 0 fu ga . E m g era l, p ara a s tu rb in as F ra nc is , c on ve m 1~tA!J:lr

1G.S.3.13 As m edidas podem , a1nda, ser efetuadas por varia¢es de tem peratura da agua que alim enta a turbina (aquecimento da tub uJa (f8 o a du to ra p elo so l, to ma das d e a g ua m u ltip la s co m aQua a tem peraturas diferentes ou m is tu ra in su ficie nte , ch eg and o em pro por¢ es v aria ve is, etc.). E n ec es sa ria ta mb lim v erific ar a e sta biU da de d e te m pe ra tu ra da ag ua es co lh id a, a tra ve s d e u m te rm 6 m etro c om e sc a.la e m d ec im os d e g ra us C els iu s. C on sid era nd ose um a va ria c;ao d e te mp era tu ra le nta e reg ular (a lg un s decim os de graus par hora), pode serfeita um a corre¢o, considerando-se a varialfSo do respectivo tem po de escoam ento da agua entre 0 p onto o nd e sa lo ca Jiz a a sonda dln4m ica eo elem ento term om etrico a m ontante, 0 ponlc da sanda e 0 eiemento termometrio::l bern corrD, ea ajusante. 10JS.3.14 Em c ir c un s ta n ci a s d e s fa v o ra v e is (quando 0 oorduto fo ry ad o e sta e )(p os to a o s ol), p od e-s e ser le va do a e fe tu ar a s m e did as it nolte, quando a tem peratura da agua achase em seu m inim a dlario,

e xp erie ncia m ostra q ue g era Jm en te M O h a a ocorrencia de trocas de calor e ntre a .1._,>JtAI~~nda turbina e 0 am bie nte c ap aze s d e s ig n ific a tiv o s, s a lv o , no ca so de tu rb ina s de que m io haja n en hum aco rren te d e ar d e m e diy B o.

~P dI~.,e"ner

/FIGURA60


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o

a)

da aparelhagem utJlJzada ne metoda tennodlnamlca

11.2 Medlqia da rotaCjio nas casas de medlda Indlreta d. potincla

no ca.a de medlda dlreta

tumina

e determinada pela medida

io de urn freio ou de urndinamOrretro

nda, per um dinamometro de rea¢o, a ser rnedida com instrumentos de exatidao, plo, urn tacdmetro e um cron6grafo, ou d e v ar io s c ro n6 m et ro s previamente calibrados. de rota¢es deve ser medido de preferencia no eixo da turbina, tornando-se .a s !aituras com as letturasdo instrurnen1De rnedQ!o

Quando a pot!ncia da turbina e determinada tomando-se por base a. potencia medida nos terminals do gerador. basta rnedlr a rota~o da tumina par interrnedio do freqi.iencirnetro do painel durante um periodo em que a c ar ga e st iv er esmvel. Esse freqi.iencfmetro deve ser aferido por compara~o com um instrumento de exatidao.

12 VarlaCfio da rotaCfio durante urna brusca reJelqio de carga 12.1 Observ8Cjia geral A ~tar;ao instantanea maxima nmU.q ue ocorre qu~ndo de


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reje ic? o d e ca rg a e d ete rrnin ad a a p artir d a g ru po , q ua nd o a p otA nc ia P I e re du zid a a te de P I = 0 (ver 3.10.3). C om o a va~ao da o perav ao d e fe cha men to da tu rbin a, d is po sitiv o d e fe ch am en to d a tu rb in a s im utta ne am en te c om a ro ta c;e o.

in s ta n ta n ea r ec om e n da -s e crevialmentB, callibr:ado. Esse p a ra p o de r r eg is tra r durante 0 ensalo. satisfaz plenamente

14.1.1.1 Q uando

fcrem utilizados valcras ponderados de re nd im en to , e fe tu an do -s e e ns aio s re pe tid os d e p ote nc ia ou d e va za o, es ta nd o ina lte rad as a s ab enu ras de tu rb ina , s era o c alc ula do s d ois o u mais v ale re s c orre sp en de nte s a Q, H n e P I p ara a m es ma a be rtu ra (ver 6.3.25 ). J 14.1.2 Sa as condi¢es de ensaio nao dlvergirem das c on di¢ es e stip ula da s no CapItulo 4, sobretudo no que se refere altura de queda Irquida do ensaio (H,), pode-se pn:x:edera a corMHSiio dos r es u lta d os d o e n sa io a s oordic;6es d a g a ra n ti a (H) (ver 14.3.1). 14.1.2.1 D ev ern s er u tiliz ad as a s s eg uin te s

Hr

or=o(-)

e qu ac ;6 es :

Hr

11 2

Pr=Pt.

312

(~)

Hn

0 rendimento de tarbina, qu e p ara e sta e qu a~ o, e : 14,1.2.2

13.1.1 Com o as varia¢es de fp rc ;a do d a tu rb in a d ep en de m d a do distrib uid or e afetam a mt:~...!iln . fechamento, tanto a s p re s s6 e s ser r eg is tr ad a s s im u lt an e a rn e n te .

inaJterado

,r

=,

'If :: 'II =

k.y.O.H n Onde:

A p re ss ao in sta nta ne a m ax im a P"""a p artir d as p re ss Oe s q ue o co rre m d ura nte fe ch am ento de tu rb ina , q ua nd o a p oten cia ate a p ote m cia z ero , P I = 0 (ver 3.11.2 e 3.11

k

13.1.2

13.2 Instrumento.

e oonsiderado

= 1/102

a altura de quada do ensaio (H ,) variar atem dos p ara a altura d e q ue da g ara ntid a (hi), a tf4~lal.~cle ser corrigida para 0 v alo r d a v elo cid ad e modo: lamniticios

de medlcj80

"t_t

de pressoes 13.2.1 Para 0 registro des vana¢es s er u tiliz ad o s o s m a n dm e tr os de mola, previ amente atttt;lcs.1 O uan do se tra tar d e p re ssc3 es e te vad as, os m1lInnlmMItrn ••• devern ser equipados com m olas nr';'~tAmli.nn:llli:=lq"~~~__ freq Qe ncia pro pria de sse s in stru men to s de ve s er p elo ~;;;;;;:M ~~ m enos tres a quatro vezes m aier do que a frequencia da va riac;ao de p ress ac a se r m edid a. instrum ento de m edic;ao da pressao deve ser ligado, sem pre que possivel, diretam ente ao conduto forc;ado, a tim de e vitar urn re ta rd arn en to p ro vo ca do p ela lnercia e pelo atrito nas tubulac;oes de deriva¢es se 0 in stru m en to n ao p ud er s er lig ad o d ire ta m en te 80concl ut a forc;ado, a tubula¢o de derlva¢o deve sertao curta e reta

esta equac;ao pede servir para de rota<;io do ensaio nn quando a ( H . . , ) d iv erg ir s en siv elm en te d a H, (ver 5.2.3).

13.2.2 0

~-

ap rese ntad as em tra ca cc s, e m fu nc ;a o d e P I ponto.

'qU~II,tUI:ll;jl

q ua nto p os slv el, c on stitu fd a d e tu bo m em .lic o, ja ma is e m tub o d e b orra cha o u ou tro m aterial fle xfvel; 13.2.3Admite-se

e rn pre go d e o utro s m eto do s p ara m ed ir o aurnento de pressac, tal com o aquele que utilize e x te n sa m e tro s d e r es is t€ in c ia eletriea p re v ia m e n te a fe ri do s e m c on ju nto c om u m e qu ip am e nto e le tric o d e a m pliflC 8 c? o e re gis tro a de qu ad o, 0

14 Resultados 14.1 Conversio

para as condllSOee garantidas

Ao utiJizar os rnetodos descritos nesta N orm a (C apitulos 7 a 13), os resultados dos ensaios devem fornecer os valores de vazSo d'agua (Q ), de altura de q ue da (H .) e d a p ote ncta e te tiva da turb in a (P ), pa ra cad a p os i¢ od e a be rtu ra d o d is trib uid oro ud aa gu lh ad o in je to r. 14.1.1

in certe za ap es ar in s tr um e n to s e c a lc u lo s a s e x ig e nc ia s d e sta 14.2.2 A experiem cia com e d e t ur tl in a s h id ra u li ca s t er n qu e o co rre rn a o m ed ir altu ra de velocidade m uitas vezes pod e m em certos casos, podem ser d ete rm in ad o e nsa io fo r e xecu ta do em e sta N o rm a , 0 e rro g lo ba l m ed lo

p od e s er e ntre :1% e :.2%. 0 valor deste m edid a po de ser es tab ele cid o no co ntra to c on sid era 9§ .o d os m e to do s a s ere m a do ta do s. A D os resu lta do s d os e ns aio s de rece pc;a o com os va ga ran tia, de ve se r le vad o e m co nside raq ao 0 irnp recisa o de m ed id a so bre "l (ve r 14.3).


. ,. 5/9/2018

s


o valor

estim ado do erro m edio do valor de "I t pede considerando-se os erm s provaveis de cada (d ad os c om ple te s sio a pre sen ta do s na . A rigor, os p rov ave is en os de medi~ f o• fH e de Q, H e P 56 p o de m s er c a lc u la d os reunidos t od o s o s r es ul ta do s : 0 erre p r o v a v e l determ inado de acordo com 14.4.6. exclusivamente d a t ur b in a .

m ed id as e m

as

a ltura s d e qu eda s estao referentes PI e '1 , sa o rsas a ltu ra s d e q ue da s

interpola.,ao. Isto evita a adapta¢o da rota¢o de ensaio nn a a ltu ra de q ue da H n' E ste proc ed im en to sim plifica e facJlita muito 0 program a de ensales. """' N a Figura 61, 0 rendlmento da turbina esm representado em fun¢o de sua potencia P t' convertida pa ra u ma a ltura d e q ue da ga ran tid a co nstan te H , ou p ara H ..... Em cada ponto d e e ns aie fa z-s e u rn tr at;a v e rt ic a l p a ra c o lo ca re m e v id e nc ia 0e rro d e m ed id a, e sc olh id o s eg un do 14.2.2 o u d ete rm in ad o s eg un do 14.2..3. U g am -s e e ntre 5 1 a s e xtre m id ad es s up en ore s e depois as i nf er io re s d e s te s tra t;a s v ertica is p or d ua s cu rv as re gula re s. Isto d eve d ar u ma f alx a p ar a 0 rendim ento de ensaio da turbina Todos o s p on to s d e re nd im en to Io ca liz ad os n o in te rio r d es ta ia ix a s ao ig ua lm e nte v alid os . 14..3.3

Sa a curva dos rendim entos garantidos estiver locaIizada em s ua to taIida de n o interior desta faixa, conforme ilu stra do n a F ig ura 61, a g a.ra ntia d e re nd im en to p ara e sta a ltu ra d e qu eda de ve se r co nsid era da c om o satisfeita .

_ H ..

14.3.4

o

20llW

Figura 61 - Comparaliio do. valores medldos com dentro da lalxa de Impreclsio de medlda

garantidos 9stiver 14.3.5 S9 a curva dos rendim entos s itu ad a, to ta l o u p arc ia l m en te , a eim a d o lin iite s up erio r d a fa ixa d e re ndim ento , com o m os tra a F ig ura 62 , a ga ran tia de ve se r c on side rad a com o 1 ' 1 & 0 s atis fe ita p ara a s z on as

d e p ote nc ia e s ti ve r p re v is ta p ara a s re giO e s d e r en d im e n to s

degarantla

'n"",m~.e.. Se no contrato c alc uia da s o m e nt e fo ra d a fa ix a


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....

a4r-----~----------~----~----------------__,

Hn=const n=const

2 0 "

Figura 62-

medldos com os garantldos - curva de garantla de Impreclsio d. medlda (A ) limite Inferior de rendim entos, as prem ios devem ser ca lcu la dos so men te p ara as zonas de curva de garantia s itu ad as fo ra d a faixa d e re nd im en to s (v er F ig ura 63).

p or o utro la do , a c urv a dos estiver sltu ada , em sua tota lida de ou em 14..3.8 Se,

~~

Pt---+

Figura 63• Comparac;iio dos valores medldo. com os garantldos • curva parcial mente abalxo da falxa d. Impreclsiio de medlda (8)

S e estabelecido de com um acordo no com rato, urn p ro ce dim en to s em elh an te p od e ig ua lm en te se r a plic ad o p ara c ad a p on to in div id ua l d a g ara ntia .

14.3.7

14.3.8

Pode-se considerar corm potencia maxima. (pot€!ncia

1 00 % ) to da p ote nc ia P I fo m ec id a e fe tiv am e nte pela turbina q ue se e ncon tra e ntre 1 00 % e 1 10 % d e pote ncia ga ran tida para a altura de queda H, c orre sp on de nte (v er 4.2.2.2 e 4.2.2.3).

14.3.9 A m es ma re gra e vatida quando g ara ntld os e m fu nc ;a o d a vazao,

14.3.10 Todos os derrais pontes de m e did a q ue fora da faixa de rendim entos devem ser c om o n ao v alid es .

Sa mats de urn quarto de todos as medida nao farem validas, d ev e -s e d e cla ra r come

14.3.1'


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v alo r a 1 0 ta lid a de d o e rs a io de rece~, porqua a precis6Q exig id a p ela prese nte N orm a " a O f oi a ti ng id a . C utra m etodo para controlar a dispersao des pontos de ensaio consiste em apresentsr os vaJores da vazao (a) e da potencia (P J referidos a um a altura de q ue da J fq uid a (H,) c on sta nta e ve r 1 4.1 .2 , 1 4.3 .1 a 14.3.2) e m fu nc t8 0 da abertura do mecanismo de eornando do 14.3.12

U tiliz an do -s e a ultima pode-se cak:ular 0 rendlmento - longo de tada a faixa coberta lUl2.2

t ra c ;a r u m a dpotineia is trib uid oro u dser o indada ja to r em (v arfunc;Ao 1 4.3 .1 ).daD vazao. o mesmo m odo , a dave

CUNa

de

nI!Inidin1l'l

(ver ~gura 64). ; _ ",· ·l ': ._ . . "_ · · . . : ~'"

.~ ~ -

'" ...

MW ~r-~~~~-4---+---+--~--~

FJgura64·

da turblna So

funqio da abertura do dl.trlbuldor

14.4 Erros Individuals

14.4.1.5 M eto do d a G ib son 14.4.1.8 M eto da d e'A lle n 14.4.1.7

Incertezu proriwls

..

1

(p re ssa o-te mp o)

......

:I:

1,0%

(m an ch a s alg ad a) ........

:I:

1,0%

:t

1,5%

:1:

1,5%

Metodo d e tu bo P ito t (p ito me tro )

lU 1.8M etododadiluiliA oem

tubulaC fio

14.4.2 Supertfcl. livre

>t'nRnll""

e em tubuJac;:desadutoras :I: 1,2%

............................

..... '

d o v erte do r s em c on tra 9io ,

,

"

"

M eto da d a c ortina m ove l

M edl¢o da Q ifere~ de altura h (em m etros) entre dois n rv eis d e agua (e xceto pa ra a m edi9 io e m verte do r). 14.4.2.1 C om panta d e m e d ic ;a o , flu tu a do r au ar com prim ido :.

11h%

:I:

1,5%

14.4.2.2 C om regua cham m ilfm etrica de escala fixa, au placa. susp ans.a .. ,.t 5/tl%

:t:

0,3%

14.4.3.1 M ano metro

t

t •••••••••••

d e peso

tt~.

.2:

0,1%


84' 5/9/2018


14.4.3.2 Msndmetro

:h

ensaios. Deve ser preparado sob a forma de submetido ao comprador e ao fomecedor da obter aprovac;ao das duaspartes no que se detalhes de caJculo e apresentac;ao dos Quaisquer eventuals dlvergencias devem pelas duas partes, sendo que cada um a iguais no qua concerne ill determinar;ao relat6rio.

de coluna de mercurio

0,1 em metros)

..........•

:I ::

h

14.4.3.3 Mandmetro

de mola, com calibragem

in lo c o 14.4.4 Potinel.

:t

0,5%

:t

1,0%

.

14.4.4.1 Per medi~o

do conjugado

e da

rotactSo . 14.4.4.2 Por medir;ao

14.5.2 Cont8Udo

da potencia eletrica nos terminais do

o relat6rio

final deve 14.5.2.1 a 14.5.2.11,seOOo Olio obrigat6ria.

e

gerador: De corrente continua De corrente alternada

:I:

1,0%

'4.5.2.1

Objetivo dos

:I: 0,8%

preliminares Conforme 0 rnetodo adotado para a determinar;ao das pe,rdas do gerador, enos casos onde se emprega 0 shunt para mediyao de intensidades elevadas em corrente ~ontrnua,

fp pode ser aumentado.

14.4. 5 Altura d. queda

o

,

~~_I!I

errc provavel fH pode ser calculado com urna boa aproximactS0 a partirdo erm provavel f h da altura de quada h, do erm provavel f p da pressao p e do peso especffico 't, pels fOrmula:

(fh . h) + ( f p . ph)

geradora completa e . . . .. . .M . , _ ; , " · . . de operac;ao e carga ate a ocasiao dos ensaios, na placa de identificactS0 da e da potimcia garantidos no contrato. do equipamento e dos pad roes de da potencia, da altura de

na s medi¢es

h + ply 14.4.8 Rendlmento

de calculo de, no mlnlmo, urn ensaio indlcando desde os valores originais ate 0 final.

E'wliIm" ....

14.4.8.1 Erro pravavel

o erro provs.vel f ~ na determina~ turbina e calculado a partir dos erres prov8veis individuals pela

do

14.5.2.8 Registro diario do desenvolvimento

dos ensalos.

14.5.2.1 Diagramas

utilizados para 0 calculo do ensaio irdMdual calcuJado (diagramas pressao-tempo, curva obtida pelo metodo de mancha salgada, molinetes, etc.).

14.5.2..10 TabulagAo

dos resultados de todas as medidas, inclusive dos dados inlermedianos, resultados dos calculos da altura de quada, medidas da vazao, ate os resultados finais corrlgidos com conversao dos valores do ensaio para as condi¢es de garanna H, e n, para Q e PI' bem como a medida da potencia el8trica e a determina~o do rendimento do gerador (ver Figura 65).

14.4.8.2 Metodo

ido pelo responscivel pelos

14.5.2.11 Declarayao referente ao erro prov8vel em cada categoria de medida e ao erro provavel para valores baseados em combinac;ao de medidas. As influencias desfavoraveis verificadas durante os ensaios devem ser igualmente registradas.

/FIGURA 65


5/9/2018


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5/9/2018


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5/9/2018


• ANEXO· Cerre.pondend.

com a Norma IEc.41

NB -228 .

1 EC-41 1 O bject and scope

0bjetivo 1 .1 C am po d e a plic ac ;a o

;.1 Types o f t ur bi ne s

1 .2 E ns aio d e a ce ita c;a o

1 .2 A cc ep ta nc e

1 .3 T 6 pic os e xc lu fd o s

1 .3 E xc lu de d to pic s

te sts

2 D o cu m en to s c om p le m en ta re s 3 Oefini<;6es

3.1 Vazao

3. 2 Area

3 .3 V elo cid ad e m ed ia 3.4 Pressao na entrada da turbina 3. 5 P eso espe cifico

da agua

w eig ht o f w ate r

3.6 Altura da que da 3.7 Potencia acsorvlda e fomecida

3.8 Rendimento 3.9 V elo cid ad e d e ro ta c;a .o d a tu rb in a 3.1 0 V ariac;ao d a velo cida de

de

11.2.10 Speed variations

3.11 V a ria c;a o d e p rs ss ao

11.2.11 P re s su re v a ri at io n s

3.12 Cavitat;ao

11.2.12Cavitation 1 1 . 3 Classification

4 Natureza e

III N atu re a nd e xte nt o f te cn ic al g ua ra nte es 1 1 1 . 1 General

111.2Main guarantees

111.2.1Output 111.2.2Efficiency 111.3O ther guarantees

de velocidade

e de pressao

1 1 1 .3 .1S p e ed a n d pressure

variations

1 11 .3 .2R u na w ay s pe e d 111.3.3 C a vita tio n e ro sio n 111.4P erio d o f g ua ra nte e http://slidepdf.com/reader/full/abnt-nbr228-turbinas-hidraulicas-ensaios-de-campo

NB~22BJ1990 5/9/2018


NB~22e

IEC-41 1 1 . 4 Nameplate Table I: Variation of y of water Table II: Variation afthe acceleration

9

IV Test conditions to be fulfilled no projeto das usinas

IV.1 Adequate designed

provision

IV.2 Permissible

for the test when the plant is

deviation from specified conditions

IV.2. 1 Practical plant operation

d

5.2.2 F!utua¢es

5~2.3Varia¢es

IV.2.2 Fluctuations during individual test run

da altura

IV.2.3 Deviation from specified

5.2.4 Nfve! de jusante

IV.2.4 Tailwater level

5 .3

IV.3 Investigation

Exames locals

&Procedimento

do ensaio

at the site

V Test Procedure

6.1 Passeal

V.1 Personnel

6.1. t Autoridade

para os ensaios

6.1.2 Responsavel 6.1.3 Pessoal,

head

pelos ensaies

numero e competimcia

6.1.4 Represernar;ao

6.2 Prepara~e

nos ensaios

dos ensaies

6.2.1 Apresenta900

de desenhos

6.2.2 Inspe¢o

no local

6.2.3 Medi¢es

previas

6.2.4lnspe¢o

apes as ensaios

e dados importantes

6.3 Acorde sobre c programa de ensaies 6.3.1 Consentimento previ.o

6.3.2 Programs

sobre os procedimentos

." acordo

geral

6.3.2. 1 Extensao

e durar;ao provavel dos ensaios

V.3.2.1 Extent and estimated

6.3.2.2 Unidades

a serem ensaiadas

V.3.2.2 Units to be tested

6.3.2.3 Oetathes da medi~ao

V.3.2.3 Details of measurements

6.3.2.4 Turbinas Kaplan com ou sem came deconjugayao

V.3.2.4 Kaplan Turbine, w ith or without

6.3.2.5 Procedimentos rendimentos ponderados

V .3 .2 .5 P ro ce du re fo r w eig hte d e ffic ie nc ie s

a

adotar

quando

utilizados


...

5/9/2018


IEC-41

N8-226

V.4I~~truments

6.4lnstrumentos .4 .1 F om ec im en to

V.4.1 P re vis io n o f in st ru m e nt s

d e in stru me nto s

6 .4 .2 A fe ric ta o d os in str um e nto s

V.4.2 C a lib ra tio n o f in st ru m e nt s

6 .5 R e gis tr es

V.S Observations

.6 A ssinatura

das folhas de registro de enssios

6.7 C ontesta¢o

V.6 S ig nin g o f r ec or ds

ou repeti¢o d e e ns aio s

7 M etodo d e m edi¢o

da vazao

7.1 M etodo da m ancha salgada

7.2 M etodo da pressac em fun¢o

do tem po

7.3 M etoda do s m elinetes 1.4 M etodo d e dH u i¢ o

7.5 Vertedor 7.6 Metodos absolutes de m edida par pesagem m e d id as v o lu m e tn ca s

e par

7,7 Metodo de tela m6vel 7.8 Tubas de P itot

7 ,9 D ia fra gm a s, b oc ais e tu bo s de

8.1 Generalidades 8.2 S u pe rf rc ie s liv re s

IX .2 F re e w ater leve l

8.3 M edidas de pressac

I X. 3 P re s su re measurements

8.4 M edidas de vacuo

IX .4 V acuum m & a$urem ents X M easurem ent

9.1 Generalidades

X .1

.','

:~~. ~,

Ge~raL"

. ~

X.2lndirect

9.3 Metodo

of paw er output

'\"

~

,

r

,~~I

-

,-:

m e th od o f power output meas urement

X .3 D irect m ethod of pow er output m easurem ent X I M easurem ent

and distrib ution

of lo sse s

Xl.i General

X I.2 M ec ha nic al lo ss es a gu a p er e qu ip am en to s

a ux ilia re s

do rend im ento d e u m g era dor eletrico do

aqueci rnento

d o f t! .. ! id o d e

te rm ed in arn ico p ara m ed ir

0 re

arrefecimento

n dim en to d as

X I.3 W a te r c on su m ptio n

by a u xilia ry e q uip m e nt

XL4 D e te rm in at io n o f t he e ff ic ie nc y otan e le c tr ic g e n er a to r by rnesna of the heating of tIn; cuuiiF1g fluid X I.5 T herm od ynam ic of turbines

m etho d for m easuring the effiC ie ncy


5/9/2018


,

.....

.........~ ' ~ .

IEC~1

NB-228 X II S pe ed

d a ro ta ¢o

da rotac;ao no caso de m edlda direta da

nos casos de m edida indireta da

XlI. 1 Speed m eas ure me nts for dire ct m ea su re me nt output :'_ 'c' -

o f the

X lI.2 S pe ed measurements in c as e o f indirect measurement o lth a ou tp ut X III S pe ed va riatio ns d urin g su dd en lo ad re je ction

X II I.1 G e n er al remarks XIII.2Instrumen1s 1 3 V a r ia C fA o da carga

X IV P res sure va ria tio ns d urin g su dde n lo ad re je ction

X IV G e ne ra l re ma rl< s X IV .2 In s tru m e nts V I C om pu ta tio n 0 1 re su l1 s

1 4 R e s u lt ad o s

V J .1 R e fe r en c e to g u ar an te e d

c o nd itio n s

1 4.2 I nc artez a d as rne d i¢ es

com as garantias

14.3 C om para¢o

14.4 Enos individuais n a s m e d it ;6 e s 1 4.4 .1 V a zA o 1 4 .4 .2 S u p e rf fc ie

livre

14.4.3 Pressao 1 4 .4 .4 P o te n c ia 1 4.4 .5 A ltu ra de q ue da

14.4.6 Rendimento 1 4.5 R e la t6 rio fin al 14.5.1 Preparo d o re la to rio

14.5.2 Conteudo

VII.2 Content


ABNT NBR228 - Turbinas hidráulicas - Ensaios de campo

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