Análise de dinâmica dos fluidos computacional de uma comporta automatizada para aumento de capacidade em usinas hidrelétricas

O Brasil é um país com elevada dependência de reservatórios hidrelétricos, tanto para produção de eletricidade renovável quanto para fornecer estabilidade ao sistema em face do uso de fontes intermitentes. Contudo, o país também enfrenta restrições ambientais e sociais para a criação de novos reservatórios. Neste contexto, o uso de alternativas que melhorem a eficiência dos reservatórios, como o alteamento de barragens por meio de comportas, se tornam relevantes. O dimensionamento desses sistemas deve ser realizado de maneira a não comprometer a segurança da barragem. Neste contexto, este trabalho apresenta a avaliação hidrodinâmica de um sistema de alteamento para ganho de capacidade, controle de vazão e acréscimo da geração de energia na barragem de Cipó, no Sul de Estado de Minas Gerais, Brasil. O sistema alteamento proposto nesse trabalho se baseia em uma comporta auto operante de perfil curvilíneo. As análises foram realizadas tanto em laboratório físico quanto em laboratório virtual, por meio de ferramentas CFD. Para modelagem do problema, foi adotado um escoamento bifásico em regime permanente. A comporta avaliada apresentou comportamento satisfatório, sendo capaz de abrir e fechar conforme a pressão estática do volume de água sobrecarregava o seu centro de gravidade, controlando o volume dentro do reservatório.

Palavras-chave:
Comporta auto operante; Reservatório; Barragem; Vertedouro, CFD; Superfície livre