Turbinas hidráulicas

Páginas: 14 (3494 palavras) Publicado: 23 de novembro de 2011
Turbinas Hidráulicas | | |

As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia mecânica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água, em potência de eixo. Atualmente são mais encontradas em usinas hidrelétricas, onde são acopladas a um gerador elétrico, o qual é conectado à rede de energia. Contudo também podem ser usadas para geração de energia em pequenaescala, para as comunidades isoladas.

As turbinas hidráulicas dividem-se entre quatro tipos principais: Pelton, Francis, Kaplan, Bulbo. Cada um destes tipos é adaptado para funcionar em usinas, como uma determinada faixa de altura de queda. As vazões volumétricas podem ser igualmente grandes em qualquer uma delas, mas a potência será proporcional ao produto da queda (H) e da vazão volumétrica(Q).

Em todos os tipos há alguns princípios de funcionamento comuns. A água entra pela tomada de água, a montante da usina hidrelétrica que está num nível mais elevado, e é levada através de um conduto forçado até a entrada da turbina. Lá a água passa por um sistema de palhetas guias móveis, que controlam a vazão volumétrica fornecida à turbina. Para se aumentar a potência as palhetas se abrem,para diminuir a potência elas se fecham. Após passar por este mecanismo a água chega ao rotor da turbina. Nas turbinas Pelton, não há um sistema de palhetas móveis, e sim um bocal com uma agulha móvel, semelhante a uma válvula. O controle da vazão é feito por este dispositivo.

Por transferência de quantidade de movimento parte da energia potencial dela, é transferida para o rotor na forma detorque e velocidade de rotação. Devido a isto a água na saída da turbina está a uma pressão pouco menor que a atmosférica, e bem menor do que a inicial.

Após passar pelo rotor, um duto chamado tubo de sucção, conduz a água até a parte de jusante do rio, no nível mais baixo. As turbinas Pelton, têm um princípio um pouco diferente (impulsão) pois a pressão primeiro é transformada em energiacinética, em um bocal, onde o fluxo de água é acelerado até uma alta velocidade, e em seguida choca-se com as pás da turbina imprimindo-lhe rotação e torque.

As turbinas hidráulicas, podem ser montadas com o eixo no sentido vertical. Um mancal de escora suporta todo o peso das partes girantes da turbina e do gerador que é montado logo acima dela. Em PCH (Pequena Central Hidrelétrica)turbinas sãofabricadas com eixo na horizontal.

Normalmente, devido ao seu alto custo e necessidade de ser instalada em locais específicos, as turbinas hidráulicas são usadas apenas para gerar eletricidade. Por esta razão a velocidade de rotação é fixada num valor constante.

A potência de uma turbina pode ser calculada pela seguinte expressão: P = ρQHgη

O índice η é a eficiência total da turbina. Aeficiência é a fração da energia total da fonte de energia primária (no caso a água) que é convertida em energia útil (no caso potência de eixo). As principais causas da "perda" de energia nas turbinas são:

* perdas hidráulicas: a água tem que deixar a turbina com alguma velocidade, e esta quantidade de energia cinética não pode ser aproveitada pela turbina.
* perdas mecânicas: são originadas poratrito nas partes móveis da turbina e calor perdido pelo aquecimento dos mancais.

Tipicamente turbinas modernas têm uma eficiência entre 85% e 99%, que varia conforme a vazão de água e a potência gerada. 1 e 2 - A água dos rios é cercada por uma grande parede de cimento chamada barragem que forma um grande lago ou represa.3 e 4 - Da barragem saem tubos por onde corre aágua que é levada para a fábrica de produção de energia.5 e 6 - A água cai com muita força dentro dos tubos e movimenta máquinas chamadas turbinas.7 e 8 - As turbinas possuem palhetas ou pás que rodam rapidamente e produzem energia. Essa força faz funcionar uma máquina chamada gerador que produz electricidade.9 e 10 - A electricidade passa pelos transformadores. Destes saem cabos e linhas que...
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • TURBINAS HIDRÁULICAS
  • turbinas hidraulicas
  • Turbinas hidráulicas
  • Turbina hidraulica
  • Turbinas hidraulicas
  • Turbinas hidraulica
  • Turbinas Hidraulicas
  • Turbinas Hidráulicas

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!