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4 PROTÓTIPO DA CHAMINÉ DE EQUILÍBRIO
4.1 GERAL
O protótipo foi implementado no Laboratório Didático de Mecânica dos
Fluidos e Hidráulica da Universidade Federal do Paraná, anexo às instalações do
Laboratório de hidráulica do LACTEC. Foi projetado com base em um modelo
genérico de chaminé de equilíbrio utilizado na Universidade de Toronto no Canadá.
A principal vantagem do protótipo construído na UFPR consiste na
possibilidade de implantar câmaras de expansão no topo e orifícios na base da
chaminé de equilíbrio. Desta forma, também é possível simular a operação de
dispositivos auxiliares no abrandamento das amplitudes de oscilação de água no
interior da chaminé de equilíbrio, a partir da dispersão da energia pela perda de
carga localizada imposta na entrada da chaminé e o aumento da área útil no local da
instalação da câmara de expansão. Todavia, para esta pesquisa, não serão
simulados orifícios, nem galerias superiores, em conseqüência, a análise será
somente direcionada a chaminés simples.
A seguir descreve-se os componentes do protótipo:
a) Reservatório: é constituído de uma caixa d’água comum de cimentoamianto
de 250 litros. A estabilidade do nível do reservatório (nível de montante) é
garantida por uma estrutura vertente instalada em seu interior, que opera
constantemente eliminando o excesso para um circuito de retorno. Por possuir
soleira com dimensão bastante longa, levando em consideração as vazões
ensaiadas, as variações do nível da lâmina d’água podem ser desprezíveis.
b) Conduto de Adução: a entrada do conduto é feita pelo fundo do
reservatório e logo no seu início está instalada uma válvula de gaveta de latão (liga
de cobre e zinco) com 1” de diâmetro, a jusante de uma curva vertical suave de 90º
de 1”. A entrada é simples efetuada com arestas vivas. O conduto de adução de
ferro fundido galvanizado de 1” (medida interna observada de 27,7 mm) tem
comprimento de total de 12,21 m. O conduto de adução é inclinado ao longo de
quase todo seu comprimento. Na interseção entre o final do conduto inclinado e o
início do conduto horizontal, está instalada uma mangueira de borracha que faz uma
curva vertical suave. O conduto horizontal de montante da chaminé de equilíbrio
também é de ferro galvanizado de 1” (27,7 mm) e possui 21 cm até a entrada da
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