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1. As turbinas hidráulicas são turbinas projetadas especificamente para transformar a energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água em energia mecânica na forma de torque e velocidade de rotação. Em toda turbina a água entra vinda de um reservatório ou canal de nível mais elevado (e portanto com maior energia) e escapa para um canal de nível mais baixo (e portanto com menor energia). A água de entrada é levada através de um duto fechado até um conjunto de lâminas curvas (palhetas), bocais ou injectores que transferem a energia da água para um rotor. Em consequência a pressão e/ou a velocidade da água na saída são menores do que na entrada. A água que sai da turbina é conduzida por um duto, o tubo de sucção , até o reservatório ou canal inferior. 2. As turbinas hidráulicas são classificadas turbinas de ação e reação. As turbinas de ação têm a propriedade de transformar a energia cinética portada por um fluido em energia mecânica. As turbinas de reação trabalham submersas e aproveitam a energia cinética e de pressão do fluido para obter energia mecânica. 3. TURBINAS IMPULSÃO ● São acionadas por um o mais jatos livres de alta velocidade. ● A expansão do fluido de alta para baixa pressão ocorre em bocais externos ao rotor da turbina. ● O rotor trabalha parcialmente submerso no fluido. Exemplo: ✓ Turbina Pelton – Exemplo: Parigot de Souza, no Paraná As turbinas Pelton possuem um distribuidor e um receptor. O distribuidor é um bocal que permite guiar o jato de água, proporcionando um jato cilíndrico sobre a pá. O rotor é formado por pás com forma de concha. As turbinas Pelton podem ter um ou vários jatos. As turbinas de ação Pelton são adequadas para elevadas alturas de queda, ou seja, quedas acima de 70m, e por isto são muito comuns em países montanhosos. 4. TURBINAS DE REAÇÃO ● Nas turbinas de reação parte da expansão do fluido ocorre externamente e parte na superfície das pás. ● A aceleração externa é imposta e o fluido é conduzido para o rotor na direção adequada através de um conjunto de pás estacionárias chamadas aletas guias do distribuidor. ● A combinação do conjunto de pás fixas do distribuidor e das móveis do rotor é chamado de um estágio da turbina. ● Os rotores trabalham totalmente submersos no fluido produzindo maior potência para um dado volume do que as turbinas de impulsão ou ação. Exemplos: ✓ As turbinas hidráulicas Axiais ou de Hélice são apropriadas para baixas quedas e grandes descargas. O receptor tem forma de hélice de propulsão com pás perfiladas aerodinamicamente. ✓ As turbinas Francis possuem um rotor na forma de um cilindro vazado com a parede lateral formada por palhetas curvas. A água de entrada é dirigida por um tubo em espiral e um sistema de palhetas estáticas que a forçam a atravessar radialmente a parede do rotor, empurrando as palhetas deste. A água sai pela base do rotor praticamente com pressão e velocidade muito reduzidas. Possui pré-distribuidor e distribuidor. O pré-distribuidor é um conjunto de pás fixas, responsável por dar um ângulo de entrada para a água, aumentando o rendimento. O distribuidor é um conjunto de pás-móveis, responsável pelo controle da quantidade de água que entra no rotor, assim varia a potência gerada. Turbina Francis – Exemplos: Itaipu, Ilha Solteira 5. a) II – Hélice b) I – Francis c) III – Pelton 6. Recebem energia potencial (força motriz de um motor ou turbina), e transformam parte desta potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas duas energias ao fluído bombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro. 7. São também conhecidas como bombas cinéticas. Tipos: o Bombas centrífugas o Bombas de fluxo misto o Bombas axiais o Bombas regenerativas o Bombas de carcaça rotativa ou bombas de tubo Pitot. As principais características das bombas dinâmicas são: ● Adição contínua de energia ao fluido, ● Conversão da energia transferida em energia cinética (um aumento da velocidade), ● Conversão da velocidade adquirida em um aumento de pressão, ● Conversão de pressão em energia potencial de posição (em algumas bombas). 8. São também conhecidas como bombas volumétricas. Tipos: o Bomba alternativa: As bombas alternativas usam um arranjo de diafragma, pistão ou êmbolo e cilindro, com válvulas de sucção e descarga integradas na bomba. As bombas podem ser movidas diretamente a ar comprimido, a vapor ou através de um mecanismo biela-manivela, este acionado por um motor elétrico, de combustão interna através de polias e correias, engrenagens ou mesmo com acionamento direto. o Bomba rotativa : As bombas rotativas isolam um volume de fluido e o transportam de uma zona de baixa pressão para uma zona de alta pressão. A característica comum é o acionamento através de um eixo que gira (engrenagens, lóbulos, palhetas, helicoidais, fusos, parafusos, peristálticas). 9. O rotor pode ser aberto, fechado ou semi aberto. A escolha do tipo de rotor depende das características do bombeamento. ● aberto (para bombeamentos de águas residuárias ou bruta de má qualidade); ● semi-aberto ou semi-fechado (para recalques de água bruta sedimentada); ● fechado (para água tratada ou potável).
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