Estudo Hidrodinâmico de um relé de gás utilizando a fluidodinâmica computacional (CFD).

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo fornecer um estudo hidrodinâmico de um relé de gás a partir da ferramenta fluidodinâmica computacional, para prever perfis de velocidade, variação de temperatura e pressão do óleo ocasionados por grandes falhas elétricas no interior do transformador (curtocircuito), partir das propriedades físicas, coeficiente de expansão volumétrica e condições operacionais. Obtendo informações mais precisas a respeito do comportamento do óleo no sistema. A metodologia proposta foi baseada em três etapas: pré-processamento (desenvolvimento da malha computacional, a partir da geometria tridimensional real), processamento (definição das condições de contorno, escolha e resolução modelos hidrodinâmicos em ambiente de simulação FlowSimulation) e pós-processamento (obtenção dos perfis de velocidade, inclinação da aleta, variação da temperatura e pressão). Os resultados mostraram que no escoamento ascendente, a aleta irá se deslocar quando a velocidade do fluido superar 0,04 m/s. Verificou-se também, que elevações significativas de temperatura (>60ºC), podem estar associadas a falhas
graves, levando a combustão do óleo isolante, acarretando velocidades maiores ou iguais a 2 m/s, resultando na inclinação máxima da aleta (36,5º). Em relação ao escoamento descendente, observou-se uma pequena perda de carga no sistema, equivalente a 2,84 kPa, provocado pela redução na temperatura do óleo.