T2_1

Prévia do material em texto

Exercícios para P2 
Ref. 
Usinas Hidroelétricas –Turbinas/ Djalma Francisco carvalho 
 
TURBINAS 
1. Desenhe um esboço em corte longitudinal de uma usina hidroelétrica típica. 
2. Escreva a equação de definição de potência hidráulica bruta no S.I. e a nomenclatura. 
3. Que perdas devem ser avaliadas para reduzir a queda bruta à queda útil? 
4. Desenhe e explique o diagrama de variação de energia em um instalação com turbina 
de ação e de reação. 
5. Demonstre, a partir da equação da energia e das velocidades aplicadas ao rotor de 
uma turbina, o balanço de energia para o espaço girante (com W
2
-U
2
 no lugar de V
2
). 
6. Escreva a equação de Euler(equação geral das turbinas hidráulicas) e das velocidades 
para o rotor de uma turbina. 
7. Desenhe o rotor e os triângulos de velocidades típicos nas bordas de entrada e saída 
da pá. 
8. Desenhe o triângulo de velocidade na condição de projeto para a aborda de saída das 
pás do rotor e indique as velocidades na forma adimensional. 
9. Escreva a equação de definição de rendimento mecânico no S.I. e a nomenclatura. 
10. Escreva a equação de definição de rendimento volumétrico no S.I. e a nomenclatura. 
11. Escreva a equação de definição de rendimento hidráulico no S.I. e a nomenclatura. 
12. Escreva a equação de definição de rendimento total no S.I. e a nomenclatura. 
13. Escreva a equação de definição de grau de reação no S.I. e a nomenclatura. Faça um 
esboço do rotor para ilustrar a definição. 
14. Considerando os coeficientes adimensionais (de bombas) deduza os parâmetros 
unitários n1,Q1 e N1 e n11,N11 e N11. 
15. Descreva a relação entre velocidade específica e tipo de turbina. 
16. Demonstre a equação da turbina Pelton e calcule a relação U/Vjato para máxima 
potência (FOX, Munson). 
17. Escreva as equações (e a nomenclatura associada) que devem ser utilizadas para a 
determinação experimental da eficiência de uma turbina em laboratório? 
18. Esboce e explique o diagrama topográfico ou curva de nível completa de uma turbina 
usando parâmetros unitários. 
19. Porque não usar N e n no lugar de NN1 e n1 em um diagrama topográfico? 
20. Esboce e explique com se obtém a curva eficiência em função do grau de abertura de 
uma turbina. 
21. Explique o significado das curvas obtidas no gráfico Q1xn1 para turbina Pelton. 
22. Esboce e explique como os gráficos N1xn1 podem ser úteis para a seleção de 
determinada turbina. 
23. O que é velocidade de disparo? Este parâmetro é função de que variáveis? 
24. O que é marcha em vazio? 
25. Quais os tipos básicos de turbinas e sua classificação relativa aos valores de velocidade 
específica? 
26. Deduza, com auxílio de um esboço, a expressão geral para Th =potência/ vazão em 
peso. 
27. Demonstre que Th aumenta com a adição de um tubo cilíndrico de aspiração e mais 
ainda com a com a adição de um tubo cônico de aspiração na saída da turbina. 
28. Escreva a equação para altura de colocação de turbina. Esta altura é máxima ou 
mínima? Que dados são necessários, de acordo com o livro, para a sua determinação? 
29. Se a rotação de uma turbina não pode se alterar, como é possível demandar mais 
energia de acordo com a solicitação?