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dc.creatorSicchieri, Leonardo Campanine-
dc.date.accessioned2024-08-05T13:54:27Z-
dc.date.available2024-08-05T13:54:27Z-
dc.date.issued2024-07-08-
dc.identifier.citationSICCHIERI, Leonardo Campanine. Modelagem multifísica de uma unidade geradora hidroelétrica. 2024. 132 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.503.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/42037-
dc.description.abstractThis work is dedicated to the development of a multiphysics model of a hydroelectric generating unit (GU), in which the shaft is represented by finite elements considering a Timoshenko beam with six degrees of freedom per node. The hydrodynamic bearings are modeled by solving the Reynolds equation and the energy equation using the finite volume method. The electromagnetic forces acting on the generator are determined through finite element simulations, solving Maxwell's equations. To represent the hydraulic forces acting on the turbine, results from CFD (Computational Fluid Dynamics) simulations are used, employing the immersed boundary method in conjunction with Large Eddy Simulation. In assembling the complete multiphysics model, with the aim of reducing computational costs and allowing the simulation of various operating conditions, it is opted to represent the supporting forces of the hydrodynamic bearings and the electromagnetic forces of the generator through Kriging surrogates. The multiphysics model is adjusted to represent the generating unit (GU) of Foz do Chapecó, where, upon comparing the vibration amplitudes measured in the GU with the numerical results, a good similarity is observed between them, with errors less than 7%.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipFAU - Fundação de Apoio Universitáriopt_BR
dc.description.sponsorshipUFU - Universidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectModelo multifísicopt_BR
dc.subjectMultiphysics modelpt_BR
dc.subjectUnidade geradora hidroelétricapt_BR
dc.subjectHydroelectric generating unitpt_BR
dc.subjectMetamodelos Krigingpt_BR
dc.subjectKriging surrogatespt_BR
dc.titleModelagem multifísica de uma unidade geradora hidroelétricapt_BR
dc.title.alternativeMultiphysics modeling of a hydroelectric generating unitpt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Cavallini Junior, Aldemir Aparecido-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0387727577180664pt_BR
dc.contributor.referee1Santos, Ilmar Ferreira-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7131305417249010pt_BR
dc.contributor.referee2Daniel, Gregory Bregion-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1427377100514783pt_BR
dc.contributor.referee3Guimarães, Thiago Augusto Machado-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0859338195145281pt_BR
dc.contributor.referee4Gonçalves, Rógerio Sales-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/9474579551520236pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9211911239755845pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoEste trabalho é dedicado ao desenvolvimento de um modelo multifísico de uma unidade geradora (UG) hidroelétrica, no qual o eixo é representado por elementos finitos, considerando uma viga de Timoshenko com seis graus de liberdade por nó. Os mancais hidrodinâmicos são modelados por meio da solução da equação de Reynolds e da equação de energia, utilizando o método dos volumes finitos. As forças eletromagnéticas que agem no gerador são determinadas por meio de simulações em elementos finitos, resolvendo as equações de Maxwell. Para representar as forças hidráulicas atuantes na turbina, são utilizados os resultados de simulações em CFD (Dinâmica dos Fluidos Computacional), que empregam o método das fronteiras imersas em conjunto com a Simulação de Grandes Escalas. Na montagem do modelo multifísico completo, com o intuito de reduzir o custo computacional e permitir a simulação de diversas condições de operação, optou-se por representar as forças de sustentação dos mancais hidrodinâmicos e as forças eletromagnéticas do gerador por meio de metamodelos Kriging. O modelo multifísico é ajustado para representar a UG de Foz do Chapecó, onde, ao comparar as amplitudes de vibração medidas na UG com os resultados numéricos, observa-se uma boa similaridade entre eles, com erros inferiores a 7%.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration132pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOSpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.503pt_BR
dc.orcid.putcode165008390-
dc.crossref.doibatchid84621cd9-4105-4d69-a599-aba51dbbbb22-
dc.subject.autorizadoEngenharia Mecânicapt_BR
dc.subject.autorizadoUsinas hidrelétricaspt_BR
dc.subject.autorizadoModelos matemáticospt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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