TURBINA KAPLAN - Seminario

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TURBINA KAPLAN
MÁQUINAS HIDRÁULICAS – PROF.:JOÃO FELIPE
GRUPO:
	CLEYTON ALBUQUERQUE
	MATEUS SANTOS
	RAFAEL ARAÚJO
	TASSIO JOSÉ
RESUMO
HISTÓRICO
DEFINIÇÃO
CLASSIFICAÇÃO DAS TURBINAS KAPLAN
CARACTERISTICAS
PRINCÍPIO DE AÇÃO DE UMA TURBINA
VANTAGENS E DESVANTAGENS
APLICAÇÕES
Histórico 
Desde o surgimento da civilização agrícola e o desenvolvimento das necessidades básicas do homem, o desafio da utilização da força d’água vêem sendo colocado entre os principais requisitos da existência do homem e de seu avanço econômico e cultura;
Na idade media a utilização da energia em cidades que possuíam cursos d’água, frequentemente determinavam a produtividade de seus negócios e seu apogeu comercial;
No século XVII um esplendido dispositivo aquático, foi construído em Versailles, acionado por uma maquina movida pela água. Tal maquina tinha em tono de 100HP, um triunfo tecnológico na época, mas com rendimento muito baixo;
Histórico
1403 - Desenho mais antigo de uma roda d’água que se conhece, com eixo vertical.
1550 – J. Besson descreve a primeira turbina axial de reação com pás de madeira, construída na região de Toulouse, na França.
1849- Francis idealiza a turbina Francis. Inicialmente com câmara aberta.
1880 - Pelton idealiza e patenteia a turbina Pelton.
1912 - Primeiros experimentos da turbina Kaplan, realizado pelo engenheiro austríaco Victor Kaplan.
Marcos relevantes na evolução das turbinas hidráulicas.
Figura 1 – Roda d’água
Histórico
1925 - Colocação em funcionamento da primeira turbina Kaplan de grandes proporções.
1926 – A firma J. M. Voith constrói as primeiras turbinas Kaplan, com pás fixas e 6 MW.
1928 – A firma KMW constrói a primeira turbina Kaplan de grande porte com pás móveis e potência de 11 MW e diâmetro de 5,8 m.
1965 - A firma Leningrad Metallindrustrie constrói 8 turbinas Kaplan com potência de 60 MW e diâmetro externo do rotor de 10,3m, até hoje o maior que se tem notícia, para a usina Satarow, no rio Volga.
Definição
O que é uma turbina?
Turbina Hidráulica
Máquina construída para captar e converter energia mecânica contida em um fluido em trabalho de eixo;
Essas turbinas são projetadas especificamente para transformar a energia mecânica de um fluxo de água em potência de eixo;
As principais turbinas hidráulicas são: 
Turbina Pelton
Turbina Francis
Turbina Kaplan
Definição – Turbina Kaplan
Turbina de reação, na qual o fluxo de água tem direção radial no distribuidor, aproximadamente axial na entrada do rotor;
Atualmente este rotor é aplicado principalmente nas turbinas Tubulares "S".
Classificação das turbinas Kaplan
Tubular
Espiral
Eixo horizontal: grupo “S” (montante e jusante), grupo bulbo e grupo poço;
Eixo vertical: grupo “S” (saxo);
Eixo vertical
Quanto ao tipo de rotor
Rotor axial Kaplan – pás móveis, reguláveis;
Hélice – pás fixas;
Classificação das turbinas Kaplan
Quanto a quantidade de pás
4 pás
5 pás
6 pás
8 pás
Características
Componentes da turbina Kaplan
Distribuidor
Pás (diretrizes)
Rotor
Tubo de sucção e caixa semi-espiral
Mecanismo de movimentação das pás
Características
Representação gráfica e indicação em rotores Kaplan
Projeção Meridiana
 	a – palheta diretriz;
	b – pá;
	c- linha de corrente meridiana;
	d – trajetória no movimento absoluto;
	e – trajetória no movimento relativo;
	f – direção e sentido do movimento absoluto de saída das palhetas diretrizes;
	1 – saída das pás;
	2 – entrada das pás;
	3 – saída das palhetas diretrizes;
Características
Análise de Forças e Velocidades
Características
Características
Características
Princípio de ação de uma turbina
Entrada vinda de um reservatório ou canal de nível mais elevado e saída por um canal de nível mais baixo;
A água é levada através de um duto até um conjunto de palhetas, bocais ou injectores, transferindo energia para o rotor;
Após passar pelo rotor a água é conduzida pelo tudo de sucção até o reservatório inferior;
Funcionamento
Vantagens e Desvantagens
Tem bons rendimentos numa gama ampla de potência e de queda;
Tem maior velocidade de rotação;
As turbinas de hélice não são reguláveis;
Devido as variações de quedas, que essas turbinas estão sujeitas, há uma elevação nos custos de operação;
Aplicação
As turbinas Hidráulicas Kaplan são recomendáveis para uma queda d’água entre 2m e 60m
Kaplan S (Montante )
Aplicação
Kaplan Bulbo:
Aplicação
Kaplan Poço:
Aplicação
Kaplan S (Jusante )
Aplicação
Kaplan S (Saxo)
Espiral
Usina Hidroelétrica Foz do Aru 
Usina Hidrelétrica de Ilha Grande
Usina Hidroelétrica de Ipueiras 
Usina Hidroelétrica de Juipá 
Hidroelétrica Luís E. Magalhães
Hidrelétrica de Porto Primavera
Usina Hidrelétrica de Estreito
Instalações No Brasil
Juipá
Ilha Grande
Instalações No Brasil
Hidrelétrica José Togni
Hidrelétrica Taquaruçu
OBRIGADO!