Turbinas bulbo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO - UFPE
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIA - CTG
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DISCIPLINA DE MÁQUINAS HIDRÁULICAS

TURBINAS BULBO

Aluno: Antônio Alberto
Bruno Stanly
Edmilson Silva
Guilherme Oashi
Hugo Correia

Professor orientador: FlávioFigueiredo

Recife, abril de 2013.
SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO3
TURBINAS BULBO3
FUNCIONAMENTO E COMPONENTES3
2. APLICAÇÕES6
3. DIMENSIONAMENTO8
CONCLUSÃO12
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS12


1. INTRODUÇÃO
As turbinas tipo bulbo vêm sendo cada vez mais aplicada, principalmente devido às preocupações com os fatores ambientais a que suas aplicações (geração de energia) estão relacionadas.
Projetocom turbinas bulbo trazem menores custos tanto para a construção quanto para a operação de empreendimentos que as contenham, pois as proporções dimensionais são diretamente menores em relação aos outros tipos de turbinas.
Sendo assim, este trabalho objetiva apresentar as peculiaridades das turbinas tipo bulbo e suas aplicações, bem como as considerações para o dimensionamento das mesmas.
2.TURBINAS BULBO
As grandes obras que normalmente são necessárias para a aplicação de turbinas como a Francis e a Kaplan (apesar da Kaplan ser uma turbina utilizada em baixas quedas d’água, na maioria das vezes possuem tubos de sucção curvo de substancial altura e comprimento), sempre foram motivo de preocupação para os projetistas de usinas hidrelétricas de baixas quedas. Sendo assim, a redução devolume das obras civis e dos equipamentos instalados, foi tomada como meta para a redução dos custos da própria obra assim como do custo por kW instalado.
A não possibilidade de aplicação de turbina Kaplan convencional em quedas d’águas muito pequenas impulsionaram o desenvolvimento de turbinas Bulbo com tais características de aplicação. Isso ocorre quando as condições ambientais e/ou sociaistornam o projeto de grandes hidrelétricas inviáveis devido ao nível de inundação, mesmo sabendo que construções menores apresentam uma menor produtividade relativamente a grandes usinas de unidades geradoras de grande capacidade.
Uma vantagem de aplicação das turbinas aqui estudada é o fato de que as construções podem ser sucessivas ao longo do leito do rio com intervalos menores em relação aturbinas que necessitam de grandes obras, desta forma, aumentando o aproveitamento das usinas que utilizam turbinas bulbo. Essa configuração das construções é chamada de usinas em cascata.

3. FUNCIONAMENTO E COMPONENTES
Devido à possibilidade de instalação do grupo gerador interno a turbina, tem-se uma configuração mais compacta, resultando na diminuição da necessidade de espaços grandes para ainstalação da turbina. Na figura 1 é possível ver o princípio de funcionamento destas turbinas. O fluxo de água passa externamente á carcaça, ganhando velocidade na parte posterior do bulbo, passam pelas pás do distribuidor, e, na sequência, conduzido às pás (rotor Kaplan), que por sua vez estão ligadas ao eixo horizontal para então gerar trabalho mecânico, o qual produzirá energia elétrica.

Figura1. Funcionamento de turbinas bulbo.
Os principais componentes da turbina Bulbo são mostrados na figura 2 e em seguida será descrito o funcionamento e funções de cada componente.

Figura 2. Componentes de uma turbina bulbo.
Tabela 1. Componentes da turbina.

Distribuidor
Como pode ser observado na figura 2, este componente é responsável por dirigir o escoamento e controlar a vazão que segue para orotor. O distribuidor é composto por dois anéis: um interno e outro externo às pás diretrizes. Na figura 3 é possível ver também atuadores, os quais são responsáveis por movimentar as pás do distribuidor.
Rotor Kaplan
Responsável por transformar energia do escoamento da água em trabalho mecânico, sendo o elemento rotativo da turbina, como se observa na figura 3 as pás do rotor Kaplan.
Na...
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