Banca de DEFESA: GUSTAVO GASPAR GIROTTO

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: GUSTAVO GASPAR GIROTTO
DATA: 29/02/2024
HORA: 15:00
LOCAL: Laboratorio de Nanofotonica e Nanoeletronica (UFPA/ITEC)
TÍTULO:

Transporte de Ozônio em Hidrogerador de 311 MVA: Modelagem Fluidodinâmica Tridimensional de Máquina Elétrica Através do Método dos Elementos Finitos

PALAVRAS-CHAVES:

Descargas Paciais, Ozônio, Fluido-dinâmica Computacional, Transporte de Gases, Hidrogerador, Método dos Elementos Finitos, Diagnóstico.

PÁGINAS: 70
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Elétrica
SUBÁREA: Sistemas Elétricos de Potência
ESPECIALIDADE: Máquinas Elétricas e Dispositivos de Potência
RESUMO:

Neste trabalho, é desenvolvido um modelo numérico tridimensional de fluidodinâmica turbulenta para uma unidade de 311 MVA de uma máquina geradora completa de usina hidrelétrica, utilizando o método dos elementos finitos. O objetivo é estudar e compreender os mecanismos de transporte de ozônio dentro da estrutura da máquina elétrica fechada. O ozônio é produzido por descargas parciais relacionadas a falhas nas barras estatóricas. Para analisar o transporte de ozônio a partir de fontes localizadas, é desenvolvido e apresentado pela primeira vez um modelo tridimensional de fluidodinâmica de um hidrogerador em operação. O modelo possui um alto nível de detalhes geométricos. Além disso, uma nova proposta para simplificar a modelagem de radiadores é implementada e validada. A estrutura modelada é baseada em uma máquina elétrica do hidrogerador de Campos Novos e consiste em 378 barras estatóricas do tipo bobina feitas de cobre revestido por mica e, mais externamente, por uma camada de revestimento semicondutor. Outras partes também são representadas, incluindo o núcleo estatórico e direcionadores de ar feitos de aço inoxidável, radiadores de cobre, o rotor com sua superfície de epóxi, e o piso e paredes externas de concreto. No modelo de dinâmica de fluidos, uma malha de elementos finitos foi projetada para representar as regiões de ar dentro do hidrogerador e as superfícies dos materiais que reagem com o ozônio (com suas respectivas taxas de reação), onde o fluxo de ar e o transporte de ozônio são modelados usando as equações de Navier-Stokes e a lei de conservação de massa. As fontes de descargas parciais são representadas por fontes de ozônio com formas prismáticas, posicionadas nas superfícies das barras estatóricas. As concentrações de ozônio foram calculadas dentro e ao redor da máquina geradora. O raio do rotor é de 3,8075 m e sua frequência de rotação é de 200 RPM. A velocidade do ar radial devido à ventilação interpolar também é considerada (2,2 m/s, conforme verificado experimentalmente no local). A velocidade radial nas proximidades dos radiadores é de 3 m/s. Concluiu-se que o perfil de transporte de ozônio é influenciado pela posição da fonte nas barras estatóricas, de modo que a localização da fonte é possível e depende da determinação das áreas de concentração máxima locais e globais de ozônio nos radiadores.

 

Artigos publicados:

[1] DE OLIVEIRA, RODRIGO M. S.; GIROTTO, G. G. ; ALCANTARA, L. D. S. ; LOPES, N. M. ; DMITRIEV, VICTOR, "Ozone Transport in 311 MVA Hydrogenerator: Computational Fluid Dynamics Modelling of Three-Dimensional Electric Machine". Energies, v. 16, p. 1-35, 2023.

(QUALIS A2).

https://www.mdpi.com/1996-1073/16/24/8072

[2] DE OLIVEIRA, RODRIGO M. S.; ZAMPOLO, RONALDO F. ; ALCANTARA, L. D. S. ; GIROTTO, G. G. ; LOPES, F. H. R. ; LOPES, N. M. ; BRASIL, F. S. ; NASCIMENTO, J. A. S. ; DMITRIEV, V., "Analysis of Ozone Production Reaction Rate and Partial Discharge Power in a Dielectric-Barrier Acrylic Chamber with 60 Hz High-Voltage Electrodes: CFD and Experimental Investigations", Energies, v. 16, p. 6947, 2023.

(QUALIS A2).

http://dx.doi.org/10.3390/en16196947

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 3611299 - RODRIGO MELO E SILVA DE OLIVEIRA
Interno - 2288432 - DMITRIEV VICTOR
Interno - 1546494 - KARLO QUEIROZ DA COSTA
Externo ao Programa - 2453419 - RONALDO DE FREITAS ZAMPOLO
Externo à Instituição - LICINIUS DIMITRI SA DE ALCANTARA