Cálculo da potência de uma roda d'água

Escrito por c. taylor | Traduzido por augusto morgante
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Cálculo da potência de uma roda d'água
Usinas hidroelétricas transformam a energia potencial da água em eletricidade (hoover dam image by Dave from Fotolia.com)

Existe uma tremenda energia potencial em quedas d'água, tanto que elas são a base de usinas hidroelétricas. Uma queda d'água pode ser resultante tanto de uma cascata ou cachoeira quanto simplesmente um curso de água que corre para baixo por causa de mudanças no relevo. As hidrelétricas canalizam essa energia potencial forçando a água a se movimentar por imensas rodas d'água conectadas às turbinas de um gerador. A energia resultante daí pode ser calculada pela altura e pelo fluxo de água.

Nível de dificuldade:
Moderado

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Instruções

  1. 1

    Colete os dados necessários. É preciso saber a altura de queda líquida e a vazão.

    A altura de queda líquida é a distância da origem da queda d'água até a roda d'água. Esse valor é normalmente distorcido por desvios e voltas do fluxo e pelo coeficiente de atrito. Essas distorções podem ser desprezadas para que se obtenha uma altura de queda líquida estimada. Ela é normalmente medida em metros ou em pés.

    A vazão é o volume de água que se move sobre a roda d'água por unidade de tempo. Ela é normalmente medida em litros por segundo, metros cúbicos por segundo ou pés cúbicos por segundo.

  2. 2

    Multiplique a altura de queda líquida em metros pela vazão em litros por segundo vezes 9,81, que é a aceleração da gravidade, medida em metros por segundo. Isso resultará na potência hidráulica em watts. Como exemplo, se a altura de queda líquida era de 20 metros com uma vazão de 25 litros por segundo, então a potência hidráulica seria de 20 vezes 25 vezes 9,81, ou 4.905 watts.

    Se estiver utilizando as medidas em pés em vez de metros, então a fórmula muda um pouco para calcular a conversão. Nesse caso, multiplique a altura de queda líquida em pés pela vazão em pés cúbicos por segundo vezes o fator de conversão de 84,6 para calcular a potência hidráulica em watts.

  3. 3

    Multiplique a potência hidráulica pelo índice de eficiência da unidade, normalmente anotado como um percentual em suas especificações. Nesse exemplo, se você tivesse uma eficiência de 60%, então dividiria esse número por 100 para convertê-lo ao formato decimal (0,6). Depois, multiplique a potência hidráulica de 4.905 watts pelo número encontrado para obter o resultado de 2.943 watts.

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