METROLOGICAL RELIABILITY OF FLOW RATE MEASUREMENT IN HYDROELECTRICAL COOLING WATER SYSTEM
A supervisão da vazão da água de resfriamento em equipamentos de produção de energia de usinas hidrelétricas tem sido uma questão de preocupação devido à possibilidade de obstrução dos equipamentos de medição pela água sem tratamento. Outrossim, por razões econômicas, um instrumento barato e con...
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| Language: | Portuguese |
| Published: |
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
2007
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| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=10463@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=10463@2 |
| Summary: | A supervisão da vazão da água de resfriamento em
equipamentos de
produção de energia de usinas hidrelétricas tem sido uma
questão de preocupação
devido à possibilidade de obstrução dos equipamentos de
medição pela água sem
tratamento. Outrossim, por razões econômicas, um
instrumento barato e confiável
deve ser escolhido para os vários pontos de monitoramento.
Neste trabalho, um
dispositivo não intrusivo foi desenvolvido, tendo seu
desempenho avaliado para a
medição da vazão da água na faixa de 0,7 a 7 m3/h. O
princípio básico de
operação é a variação da freqüência de formação de
vórtices como função da
vazão. Um acelerômetro colocado na parede externa de uma
tubulação mede a
freqüência de vibração induzida pelos vórtices. Vários
testes mostraram que o
instrumento é sensível a ruídos, que devem ser filtrados
para a redução da
incerteza de medição. O número de Strouhal foi avaliado
como função do número
de Reynolds do escoamento, mostrando um comportamento
assintótico para
números de Reynolds elevados. O instrumento diferencia
nitidamente a existência
ou não de escoamento. Presentemente, um esforço para
condicionamento do sinal
está sendo feito para a redução da incerteza de medição da
vazão, que é estimada
nesta dissertação. === The supervision of the cooling water flow rate in power
producing
equipments of hydro-electric plants has been an issue of
concern due to the
possibility of clogging up measurement instruments by the
used non treated
flowing water. Furthermore, for economic reasons, a cheap
and reliable
instrument must be chosen for each of the many monitoring
points. In this work, a
non-intrusive device was developed and its performance
analized for measuring
water flow rate in the 0,7 to 7 m3/h range. The basic
operating principle is the
variation of the vortex shedding frequency with flow rate.
An accelerometer
placed outside the pipe wall measures the vortex induced
vibration frequency.
Several tests showed that the instrument is noise
sensitive, which must be filtered
to reduce the uncertainty of measurement. The Strouhal
number was plotted as a
function of the flow Reynolds number, showing an
asymptotic trend towards an
approximately constant value at high Reynolds numbers. The
instrument sharply
differenciates between flow and non-flow situations.
Presently, a signal
conditioning effort is being conducted to reduce the
uncertainty of measurement
of the flow rate, which is estimated in this dissertation. |
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