Turbinas hidraulicas

Turbinas hidraulicas

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Q = vazão em m3/s Hu = altura útil em m. Em função da potência:

Onde:

Pt = potência no eixo da turbina em CV , ou ainda:

Onde:

Pt = potência no eixo da turbina em kW

A relação entre os números específicos é a seguinte:

Os valores correspondentes das rotações específicas são mostrados na Tabela 3.2.

Tabela 3.2 – Classificação das turbinas pelas rotações específicas nq, ns(CV) , ns(kW)

Turbinanq ns(CV) ns(kW)

Pelton:

Lenta – 1 bocal1 - 3 4 - 10 3 - 9
Normal – 2 bocais3 - 6 10 - 20 8 - 17
Rápida – 3 ou mais bocais6 - 9 20 - 30 17 - 25
Turgo:3 - 7 10 - 24 8 - 20
Fluxo Cruzado:9 - 60 30 - 200 26 - 172
Lenta –18 - 45 60 - 150 50 - 129
Normal45 - 75 50 - 250 129 - 215
Rápida –75 - 120 250 - 400 215 - 344
Dupla -45 - 165 150 - 550 129 - 473

Francis:

Lentas –90 - 135 300 - 450 258 - 388
Normais –135 - 200 450 - 650 388 - 560
Rápidas200 - 240 650 - 800 560 - 688

Kaplan e Axiais

Fonte: Hernández, Carlos A.,1980, adaptado para inclusão do ns(kW).

O manual "Micro –hydro design manual – a guide to small scale water power schemes" (HARVEY, Adam; e outros, 1998), propõe a seguinte fórmula para rotação específica aplicada somente às turbinas para micro e minicentrais.

Onde:

ns(CV) = rotação específica; n = rotação no eixo da turbina em r.p.m. Pt = potência no eixo turbina kW; Hu = altura útil em m; 1,2 = constante.

A Figura 3.20 apresenta um exemplo de seleção do tipo de turbina sendo conhecidos: a vazão Q= 60 l/s, a altura Hu = 60 m e a rotação no eixo da turbina n = 1.150 rpm (gerador assíncrono, 6 pólos, 60

Hz). Calculando-se a potência da turbina com um rendimento de 76%, tem-se: Pt= 9,81x 0,060 x 60 x 0,76 = 26,84 kW. Utilizando a fórmula da rotação específica indicada da equação [3.10], chega-se a: ns(CV) = 42,8 rpm. Essa rotação específica indica a utilização de uma pequena turbina de fluxo cruzado com o diâmetro do rotor de 0,3 m.

Figura 3.20 – Seleção do tipo de turbina pela rotação específica

Fonte HARVEY; Adam, e outros, 1998, adaptado.

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