INSTITUTO FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL – CAMPUS ERECHIM CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ALINE PAULA MALACARNE DANIELA FÁTIMA GIAROLLO EMILI LAÍS DEBASTIANI MILENA FABIANI PINTO
FUNCIONAMENTO, PRINCIPAIS TIPOS E PARAMÊTROS DE SELEÇÃO DE TURBINAS HIDRÁULICAS
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%$ ALINE PAULA MALACARNE DANIELA FÁTIMA GIAROLLO EMILI LAÍS DEBASTIANI MILENA FABIANI PINTO
FUNCIONAMENTO, PRINCIPAIS TIPOS E PARAMÊTROS DE SELEÇÃO DE TURBINAS HIDRÁULICAS
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FUNCIONAMENTO, PRINCIPAIS TIPOS E PARAMÊTROS DE SELEÇÃO DE TURBINAS HIDRÁULICAS
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%$ RESUMO O +/r0!e-2) *&+ 2/r'-&+ h*r7/(c&+ r)8&8e(!e-2e 8e) *) /+) !&+ &-20) *& 70/&, & rr0&9:)1 C)! ) &++&r *) 2e!), -)8&+ 26c-c&+ 3)r&! &r!)r&*&+ &26 ;/e +e che0)/ -) ;/e h) +e &) Br&+(, 6 ) 3&2) *) &?+ )++/r 0r&-*e+ )2e-c&+ h*r7/(c)+1 P)r6! *e8e>+e re++&(2&r &-*& ;/e e@+2e /! 0r&-*e !&c2) &!'e-2&( c&/+&*) e(& 7re& -/-*&*& *ec)rre-2e *& c)-+2r/9:) *e+2&+ h*re(62rc&+ !)r2&-2e c2&r, ;/e /!& !7;/-& h*r7/(c& )++/ & 3-&(*&*e *e re&(=&r & 2r)c& *& e-er0& h*r7/(c& h*r7/(c& *) e+c)&!e-2) e+c)&!e-2) e(& e-er0& e-er0& !ec.-c&, !ec.-c&, 3)r-ec*& )/ ce**& )r )/2r& !7;/-&, +e-*) ;/e e+2& )*e +er &re+e-2&*& -& 3)r!& *e ')!'& )/ 2/r'-& h*r7/(c&1 De-2r) *&+ 2/r'-&+ h*r7/(c&+, 2e!)+ &-*& &+ 2/r'-&+ *e &9:) e *e re&9:)1 N& r!er& & e-er0& h*r7/(c& *+)-?8e( 6 2r&-+3)r!&*& e! e-er0& c-62c& &r& *e)+ *e -c c* *rr -& -&++ 7 7++ *) r) r)2) 2)rr 2r 2r&&-+3 +3)r )r!& !&r> r>+e +e e! ee-er er0 0&& !e !ec. c.- -c& c&11 N& +e +e0/ 0/-* -*&& ) r) r)2) 2)rr 6 c)!(e2&!e-2e +/'!er0*) -& 70/&, +e-*) ;/e & r-c&( c&r&c2er?+2c& *e++& 2/r'-& 6 re+e-9& *e /! 2/') 2/') *e +/c9:) ;/e er!2e & rec/er&9:) rec/er&9:) *e &r2e *& e-er0& e-er0& c-62c& *& 70/& ;/e *e@& ) r)2)r1 E@+2e! )r2&-2) *8er+)+ 2)+ *e 2/r'-&+, c&*& /! +e c&r&c2er=&-*) e() +e/ &r)8e2&!e-2) h*r)e-er062c)1 De-2re )+ e@+2e-2e+, )+ ;/e !&+ +e *e+2&c&! +:)4 2/r'-& Fr&-c+, T/r'-& Pe(2)- e T/r'-& &(&-1 A r!er& 6 &re+e-2&*& c)!) 2/r'-& *e +/c9:) +)3re-*) *re2& -3(/-c& *& 70/& e! 2)*)+ )+ +e/+ er36rc)+ )er&-*) e! ;/e*&+ !6*&+1 A T/r'-& Pe(2)- 3/-c)-& &2r&86+ *) !)8!e-2) *e -
LISTA DE FIGURAS
F0/r& $4 F0/r&4 Pr-c&+ &r2e+ *& /+-& h*re(62rc& MÁUINAS TRMICAS, "#$%1111 F0/r& "4 F/-c)-&!e-2) *) *+2r'/*)r *e /!& 2/r'-& Fr&-c+ NOGUEIRA, "#$%111111111$" F0/r& %4 C)r2e e! /!& 2/r'-& Fr&-c+ INTRODUÇÃO, "#$%1111111111111111111111111111111111111111111$% F0/r& 4 M)*e() *e /!& 2/r'-& Fr&-c+111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$% F0/r& J4 C)r2e *e /!& 2/r'-& &(&- MORAIS, "#$$11111111111111111111111111111111111111111111111111111111$ F0/r& K4 R)2)r *e /!& 2/r'-& &(&- MORAIS, "#$$1111111111111111111111111111111111111111111111111111111$ F0/r& 4 R)2)r *e /!& 2/r'-& Pe(2)- HACER, "#$"1111111111111111111111111111111111111111111111111111111$K F0/r& 4 T/r'-& Pe(2)- h)r=)-2&(111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$K F0/r& 4 +:) e! c)r2e *e /! 0r/) '/(') H2&ch, "##K &/* M)r&+, "#$$11111111111111111111$ F0/r& $#4 +:) e! c)r2e *e /! 0r/) '/(') MORAIS, MENDES e FERREIRA, "##11 1$ F0/r& $$4 T/r'-& Fr&-c+ *e ITAIPU1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111"# F0/r& $"4 A(c&9:) *)+ r-c&+ 2)+ *e 2/r'-&+ O5SC P)er M&ch-e+, "## &/* MORAIS, "#$$111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111"% F0/r& $%4 Re(&9e+ e-2re re-*!e-2) e ;/e*& *e 70/& e! 2/r'-&+ h*r7/(c&+ AL, "##$1 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111" F0/r& $4 &r&9:) *) re-*!e-2) e! 3/-9:) *& 8&=:) &r& &+ r-c&+ 2/r'-&+ SILA1" F0/r& $J4 &r&9:) *) re-*!e-2) c)! & )2-c& 2( CORDEIRO, "#$#1111111111111111111111111" F0/r& $K4 Gr73c) &r& +e(e9:) *e 2/r'-&+ h*r7/(c&+ e! 3/-9:) *e -;A AL, "##$111111"
LISTA DE TABELAS
T&'e(& $4 Pr-c&+ c)!)-e-2e+ *e /! 0r/) '/(') MORAIS, MENDES e FERREIRA, "##11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$ T&'e(& "4 D&*)+ *&+ 2/r'-&+ *e ITAIPU1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111"$ T&'e(& %4 C)e3ce-2e *e H&=e->Q((&!+ AL, "##$1111111111111111111111111111111111111111111111111111"J T&'e(& 4 &()re+ 2?c)+ *e -;A &r& *3ere-2e+ 2/r'-&+ h*r7/(c&+ AL, "##$1111111111111111" T&'e(& J4 &()re+ *) F&2)r *e Th)!& &r& T/r'-&+ H*r7/(c&+ AL, "##$111111111111111111111111%#
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
H> A(2/r& )/ /e*& D+)-?8e( H&2! > A(2/r& c)rre+)-*e-2e & re++:) &2!)+36rc& ()c&( H ' > ;/e*& 'r/2& *& 70/& H* > e-er0& *+)-?8e( H! > e-er0& !)2r= H > er*&+ *e c&r0&+ -& 2/'/(&9:) H/ > &(2/r& 2( h8 > A(2/r& c)rre+)-*e-2e & Pre++:) *e 8&)r & 2e!er&2/r& *& 70/& 5h > er*&+ h*r7/(c&+ 5! > er*&+ !ec.-c&+ N ' > P)2-c& Br/2& N* > P)2-c& D+)-?8e( Ne > P)2-c& -) E@) *& T/r'-& )/ P)2-c& 2( -;A > N!er) E+ec?3c) *e R)2&9e+ ηh
> Re-*!e-2) h*r7/(c)
η! η2
> Re-*!e-2) Mec.-c)
> Re-*!e-2) *& T/r'-&
σ − C)e3ce-2e *e c&82&9:) )/ F&2)r *e Th)!&
SUMÁRIO
$ INTRODUÇÃO11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 $1" OB5ETIOS111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 $1"1$ O'
1 INTRODUÇÃO N) Br&+( 6 e8*e-2e /! re*)!?-) *) /+) *& e-er0& h*r7/(c& c)!) 3)-2e r!7r& -& 0er&9:) *e e-er0& e(62rc&1 A e@+2-c& *e 0r&-*e+ )2e-c&+ h*r7/(c)+ e & '/+c& e(& re*/9:) -) c/+2) *e 0er&9:) 3e= c)! ;/e, )r !/2) 2e!), e++& e-er0& 3)++e r)*/=*& e! 0r&-*e+ ce-2r&+ h*re(62rc&+, &e+&r *e++&+ !(c&re! e! /! !&c2) &!'e-2&( c)-+*er78e(, re+/(2&-2e *& 3)r!&9:) *) re+er8&2Wr) NOGUEIRA, "#$%1 A &r2r *e++e 2r&'&(h) +er7 &re+e-2&*) )+ *3ere-2e+ 2)+ *e 2/r'-&+ h*r7/(c&+, ) r-c?) *e 3/-c)-&!e-2) *e c&*& /!& *e(&+, +/&+ r-c&+ c&r&c2er?+2c&+ &++! c)!) ) e;/&c)-&!e-2) *&+ 8&r78e+ &(c&*&+ & e(&+1 $1" OB5ETIOS
1.2.1 Objetivo Ger! A')r*&r ) 3/-c)-&!e-2) *e /!& 2/r'-& h*r7/(c& &++! c)!) *e-23c&r )+ r-c&+ 2)+, +e/+ c)!)-e-2e+ e e+2&'e(ecer )+ &r.!e2r)+ -ece++7r)+ &r& & +e(e9:) *e /!& 2/r'-&1
1.2.2 Objetivo" E"#e$%&i$o" > C)-hecer ) r-c?) *e 3/-c)-&!e-2) *e /!& 2/r'-& h*r7/(c&X > D3ere-c&r )+ r-c&+ 2)+ *e 2/r'-&+ h*r7/(c&+X > I*e-23c&r )+ c)!)-e-2e+ *e c&*& 2/r'-&X > Are+e-2&r &r.!e2r)+ -ece++7r)+ &r& +e(e9:) *e /!& 2/r'-&1
2 REVISÃO TE'RI(A "1$ MÁUINA HIDRÁULICA /!& !7;/-& &2r&86+ *& ;/&( e+c)& 70/&, e ;/e 2e! & 3-&(*&*e *e 2r)c&r e-er0& h*r7/(c& *) e+c)&!e-2), e! e-er0& !ec.-c&, 3)r-ec*& )/ ce**& )r )/2r& !7;/-& INTRODUÇÃO, "#$%1 O e+c)&!e-2) 3(/ c)-2-/&!e-2e e )er& 2r&-+3)r!&9e+ *) 2)4 E-er0& !ec.-c& ⇔ E-er0& c-62c& ⇔ E-er0& *e re++:)1
A+ !7;/-&+ h*r7/(c&+ +e +/'*8*e! e!4
Bo)b *i+r,-!i$ M,/-i0 *i+r,-!i$ )otri o- T-rbi0. T/r'-&+ +:) !7;/-&+ ;/e e@2r&e! e-er0& *e /!& c)rre-2e *e 3(/*)1 O c)-
"1" TURBINAS HIDRÁULICAS A e-er0& r!7r& *e /!& h*re(62rc& 6 & e-er0& )2e-c&( 0r&82&c)-&( *& 70/& c)-2*& -/!& rere+& e(e8&*&1 A-2e+ *e +e 2)r-&r e-er0& e(62rc&, & e-er0& r!7r& *e8e +er c)-8er2*& e! e-er0& c-62c& *e r)2&9:)1 O *+)+28) ;/e re&(=& e++& 2r&-+3)r!&9:) 6 & 2/r'-&1 E(& c)-++2e '&+c&!e-2e e! /!& r)*& *)2&*& *e 7+, ;/e 6 )+2& e! r7*& r)2&9:) &) rece'er & !&++& *e 70/&1 O (2!) e(e!e-2) *e++& c&*e& *e 2r&-+3)r!&9e+ 6 ) 0er&*)r, ;/e c)-8er2e ) !)8!e-2) r)2&2Wr) *& 2/r'-& e! e-er0& e(62rc& MÁUINAS TRMICAS, "#$%1
Fi7-r 16 F0/r&4 Pr-c&+ &r2e+ *& /+-& h*re(62rc& MÁUINAS TRMICAS, "#$%
E@+2e! *)+ 2)+ *e 2/r'-&+ h*r7/(c&+ ;/e +er:) e@(c&*&+ & +e0/r4 &+ *e &9:) !/(+) e &+ *e re&9:)1
T-rbi0" +e A3o 4I)#-!"o56 Ne++&+ 2/r'-&+ & e-er0& h*r7/(c& *+)-?8e( 6 2r&-+3)r!&*& e! e-er0& c-62c& &r&, *e)+ *e -c*r -&+ 7+ *) r)2)r, 2r&-+3)r!&r>+e e! e-er0& !ec.-c&, 2/*) ++) )c)rre & re++:) &2!)+36rc&1 C(&++3c&!>+e c)!) 2/r'-&+ *e &9:), &+ 2/r'-&+ Pe(2)- c)! /! )/ !&+ <&2)+, & 2/r'-& *e F(/@) Cr/=&*), Mche((>B&-Y, e & 2/r'-& T/r0) NOGUEIRA, "#$%1
T-rbi0" +e Re3o6 N&+ 2/r'-&+ *e re&9:) ) r)2)r 6 c)!(e2&!e-2e +/'!er0*) -& 70/&1 C)! ) e+c)&!e-2) *& 70/&, )c)rre /!& 8&r&9:) *e re++:) e *e 8e()c*&*e -) e+c)&!e-2), e-2re & e-2r&*& e & +&?*& *) r)2)r1 U!& !)r2&-2e c&r&c2er?+2c& *e++&+ 2/r'-&+, 6 ) /+) *) 2/') *e +/c9:), e++e 2/') er!2e & rec/er&9:) *e &r2e *& e-er0& c-62c& *& 70/& ;/e *e@& ) r)2)r1 A +)!& *& e-er0& c-62c& !&+ & e-er0& *e re++:) -& +&?*& *& 2/r'-& 6 !e-)r ;/&-*) h7 ) 2/') *e +/c9:) -+2&(&*)1 S:) c(&++3c&*&+ c)! 2/r'-&+ *e re&9:), &+ 2/r'-&+ Fr&-c+, h6(ce e &(&-, c)! +/&+ 8&r&-2e+ NOGUEIRA, "#$%1 O/ +e<&, -&+ 2/r'-&+ *e re&9:), & 70/& 2e! & re++:) 8&r&-*) *e+*e & e-2r&*& *& 2/r'-& &26 & +&?*&, h&8e-*) & +e0/-2e c)-8er+:) *e e-er0&4 E-er0& !ec.-c& ⇔ E-er0& c-62c& ⇔ E-er0& re++:)1
A+ 2/r'-&+ *e Re&9:) &-*& )*e! +er c(&++3c&*&+ c)!)4
$#
A8i!6 /&-*) ) 3(/@) *& 70/& 6 &r&(e() &) e@) *) r)2)r1 Mi"t o- R+i!6 /&-*) ) 3(/@) -& e-2r&*& *) r)2)r 6 r&*&( e &W+ -2er&0r c)! e(e +)3re /! *e+8) e &++& & +er &@&( -& +&?*& INTRODUÇÃO, "#$%1 A+ 2/r'-&+ *e &9:) +:) 0er&(!e-2e -&*e;/&*&+ &r& ()c&+ *e '&@& ;/e*&, )r;/e 2! '&@&+ 8e()c*&*e+ e+ec?3c&+, !&+ & !&-/2e-9:) 6 !&+ 37c(1 A+ 2/r'-&+ *e re&9:), )r )/2r) (&*), )*e! 0r&r !&+ r7*) *&*&+ &+ !e+!&+ c)-*9e+ *e ;/e*& e 3(/@), )r6! 0er&(!e-2e rec+&! *e !&+ !&-/2e-9:)1 "1% O SURGIMENTO DA TURBINA HIDRÁULICA N:) +e +&'e c)! e@&2*:) ;/e!, )-*e e h7 ;/&-2) 2e!) +e &r)8e2)/ e(& r!er& 8e= & 3)r9& e & e-er0& *& 70/& e! !)8!e-2)1 r)878e( ;/e 2e-h& 8-*) *e /! /+) !&+ &-20) *& 70/&, & rr0&9:)1 N)+ 2e!)+ &-20)+ er&! e!re0&*)+ *8er+)+ !e)+ &r& re2r&r & 70/& *) c/r+) *)+ r)+ e e(e87>(& & /!& &(2/r& !&)r ;/e +/&+ !&r0e-+, )-*e er& c)-*/=*& &26 & (&-2&9:) )r !e) *e c&-&+1 U! *e++e+ e;/&!e-2)+ er& & +&;& )/ r)*& er+&, c)-+22/?*& )r /!& 0r&-*e r)*& *e e@) h)r=)-2&( e c&-ec&+ 3@&*&+ e! +/& er3er&1 E++&+ r)*&+ )*&! +er !)8*&+ c)! &+ !:)+ )/ )r !e) *e 2r&9:) &-!&( NOGUEIRA, "#$%1 A+ r)*&+ h*r7/(c&+, *e8*) r-c&(!e-2e Z &*!++:) &rc&( *& 70/&, )++/e! '&@&+ r)2&9e+ e '&@)+ re-*!e-2)+, e-2:) &+ 2/r'-&+ h*r7/(c&+ +/r0r&! &r& +/er&r e++&+ *e+8&-2&0e-+1 A *e!&-*& cre+ce-2e )r e-er0& )++'(2)/ ) r7*) *e+e-8)(8!e-2) *&+ 2/r'-&+, /!& 8e= ;/e -:) r)*/=e! )(/e-2e+ */r&-2e ) r)ce++), )++'(2& & cr&9:) *e -)8)+ h&'2&2+ &r& e+6ce+ &;/72c&+ e r))rc)-& /! &/!e-2) e! &28*&*e+ c)!) e+c& e 2/r+!) NOGUEIRA, "#$%1 "1 IMPACTO AMBIENTAL A+ 2/r'-&+ h*r7/(c&+ +:) r)
$$ *e+()c&!e-2) *e )/(&9e+ e & &(2er&9:) *& *-.!c& *)+ r)+1 U!& &(2er-&28& !e-)+ &0re++8& 6 & c)-+2r/9:) *e *8er+&+ /+-&+ h*re(62rc&+ *e e;/e-& e+c&(& ;/e /2(=&! ) 3(/@) -&2/r&( *&+ 70/&+ *)+ r)+ &r& 0er&r e(e2rc*&*e NOGUEIRA, "#$%1
"1J TIPOS DE TURBINAS HIDRÁULICAS E@+2e! *8er+)+ 2)+ *e 2/r'-&+, c&*& ;/&( &*e;/&*& & /! &r)8e2&!e-2) h*r)e-er062c)1 A e+c)(h& &*e;/&*& *) 2) *e 2/r'-& & +er /2(=&*) -/! *e2er!-&*) &r)8e2&!e-2) *ee-*e *e 87r)+ 3&2)re+ ;/e *e8e! +er (e8&*)+ e! c)-+*er&9:), e-2re e(e+4 ;/e*&, 8&=:) e 8e()c*&*e *e r)2&9:)1
2.9.1 T-rbi0" Fr0$i" De8e>+e Z 5&!e+ Bche-) Fr&-c+ $$J>$" -&+c*) -& I-0(&2err&, ) -)!e e ) *e+e-8)(8!e-2) *e+2& 2/r'-& h*r7/(c&1 Fr&-c+ ;/e e!0r)/ !&+ 2&r*e &r& )+ E+2&*)+ U-*)+, 2r&'&(h)/ -& 3/-9:) *e e-0e-her) e! e!re+&+ Z+ !&r0e-+ *) R) M&rr!&c1 F) e! $, e-c&rre0&*) *e e+2/*&r /!& 2/r'-& &r& &r)8e2&!e-2) e-er062c) *) *e+-?8e( e! /! r)1 Se/ -2ere++e rec&/ -/!& !7;/-& *e e+c)&!e-2) ce-2r?e2&, <7 &2e-2e&*& e! $% )r S&!/e( D)* $#>$1 N) e-2&-2) 3)r&! *e 2&( !)r2.-c& &+ !)*3c&9e+ *e Fr&-c+ +)'re ) r)+e c)!) !7;/-&+ *e re&9:), c)! e+c)&!e-2) r&*&( (e-2& e -)r!&( e e+c)&!e-2) !+2) r7*&1 S:) *e&+ &r& !6*&+ 8&=e+ e ;/e*&+1 O c)-2r)(e *& 8&=:) 6 re&(=&*) -) *+2r'/*)r )/ ++2e!& *e 7+ !W8e+1 R0)r)+&!e-2e
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P&r& M)r&e+ "#$$, &+ 2/r'-&+ Fr&-c+ )*e! +er ] /2(=&*&+ e! ;/e*&+ ;/e 8&r&! *e $# & J## !e2r)+, c)! )2-c& /-27r& *e &26 "# ^MQ_, )*e-*) &2-0r e3c-c&+ *e &26 \1 A2/&(!e-2e, e+2e 6 ) 2) *e 2/r'-& !&+ /2(=&*) -& 0er&9:) *e h*r)e(e2rc*&*e -) Br&+(1`
%$Fi7-r ;6 C)r2e e! /!& 2/r'-& Fr&-c+ INTRODUÇÃO, "#$%1
Fi7-r <6 M)*e() *e /!& 2/r'-& Fr&-c+1 HACER, "#$"1
2.9.2 T-rbi0" :#!0 AW+ e+2/*)+ 2eWrc)+ e e@er!e-2)+, e! $$" ) e-0e-her) &/+2r?&c) c2)r &(&$K>$% r)3e++)r *& U-8er+*&*e T6c-c& *e Br-), *e+e-8)(8e/ /! -)8) 2) *e 2/r'-& &@&( c)! r)2)r e! 3)r!& *e h6(ce1 E+2e r)2)r )++/?& /! ++2e!& *e )re-2&9:) e! +/&+ 7+, )++'(2&-*) +/& re0/(&0e! -*ee-*e-2e1 A2/&(!e-2e e+2e r)2)r 6 &(c&*) r-c&(!e-2e -&+ 2/r'-&+ T/'/(&re+ `S` HACER, "#$"1
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2.9.9 T-rbi0" (ro"" F!o A+ 2/r'-&+ *) 2) cr)++>3() 2&!'6! +:) c)-hec*&+ c)!) 2/r'-&+ *) 2) B&-Y> Mche(( e! h)!e-&0e! & +e/+ -8e-2)re+1 S:) /+&*&+ &r& /!& (&r0& e+c&(& *e ;/e*&+ e *e 8&=e+1 P)*e! +er 3&'rc&*&+ &r& )er&r c)! *e+c&r0&+ e-2re #,#" ! %+ e $# !%+ e ;/e*&+ e-2re $ e "## !1 A 70/& e-e2r& -& 2/r'-&, 0/&*& )r /!& )/ !&+ 7+ 0/&+ ;/e c)-*/=e! ) 3(/@) &) r!er) e+270) *) r)2)r1 N& +&?*& *) r)2)r & 70/& &++& )r /! +e0/-*) e+270) e 6 *e8)(8*& &) r)1 /! e;/&!e-2) *e re-*!e-2) !&+ '&@), +e c)!&r&*) & )/2r&+ 2/r'-&+, !&+ *e c/+2) !/2) &ce++?8e( NOGUEIRA, "#$%1 De8*) Z+ +/&+ c&r&c2er?+2c&+ e+ec?3c&+, e+2&+ 2/r'-&+ c)'re! ) c&!) *&+ 2/r'-&+ 2) Pe(2)- *)+ <&2)+ &26 & Fr&-c+ -)r!&(1 E++& 2/r'-& !)+2r&>+e &(2&!e-2e -*c&*& &r& +er /+&*& e! !cr)ce-2r&+ h*re(62rc&+ e() '&@) c/+2) e c)-+2r/9:) +!(3c&*& NOGUEIRA, "#$%1
2.9.> T-rbi0" A8ii" A+ 2/r'-&+ &@&+ +:) c&r&c2er=&*&+ e() 3&2) *) 3(/@) e+c)&r ()-02/*-&(!e-2e &) e@) *) r)2)r1 T&+ c)!) &+ 2/r'-&+ Fr&-c+, 2&!'6! +:) !7;/-&+ *e re&9:)1 S:) !7;/-&+ ;/e 2r&'&(h&! c)! '&@&+ ;/e*&+ e 0r&-*e+ 8&=e+ e, '&+c&!e-2e, e+2:) *8**&+ e-2re *)+ 2)+, *e-)!-&*)+ H6(ce e &(&- NOGUEIRA, "#$%1 O r)2)r &(&- )++/ &+ !e+!&+ c&r&c2er?+2c&+ *) r)2)r H6(ce, e@ce2) e() 3&2) *e h&8er 7+ !W8e+ ;/e er!2e! & re0/(&0e! *& 8&=:) &2r&86+ *e(e, ) ;/e c)-3ere & e++e 2) *e 2/r'-& & ch&!&*& */(& re0/(&0e!1 A!')+ )+ r)2)re+ )*e! +er -+er*)+ e! /!& c&@& e+r&( *e c)-cre2) )/ *e &9), e! c&@& &'er2&, )/ &-*& e! c&@& e! 3)r!& *e 2/'), )-*e ) e+c)&!e-2) +e *7 2)2&(!e-2e -) +e-2*) &@&(1 P&r& e++e (2!) &rr&-<), *ee-*e-*) *& c)-30/r&9:) *) 0r/) 0er&*)r, +e *7 ) -)!e *e 2/r'-& 2/'/(&r, e! ]S, +3:) )/ '/(')1 A 2/r'-& '/(') +e c&r&c2er=& e() &rr&-<) c)!&c2), *e-)2&*) e() /+) *e /! r)2)r &(&&c)(&*) &) 0er&*)r, ;/e )r +/& 8e= 6 -+2&(&*) -) -2er)r *e /! c&+/() -+er*) -& 70/&, *&? ) -)!e ]'/(') NOGUEIRA, "#$%1
2.9.? T-rbi0" B-!bo C&r&c2er=&>+e )r /! 0r/) '/(') )++/r ) c)-0er&*)r *e e@) h)r=)-2&( -+2&(&*) -) -2er)r *e /!& c7+/(& *e-)!-&*& '/(') ;/e, 0er&(!e-2e, )er& +/'!er+&1 A+ 2/r'-&+ '/(') +:) e!re0&*&+, -& !&)r& *)+ c&+)+, e! &r)8e2&!e-2)+ *e
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< USINA *IDRELTRI(A ITAI=U A I2&/ 2e! "# /-*&*e+ 0er&*)r&+, c&*& /!& 2e! c&&c*&*e *e ## !e0&&22+ MQ, )2-c& +/3ce-2e &r& &'&+2ecer /!& c*&*e c)! $,J !(h:) *e h&'2&-2e+1 5/-2&+, &+ "# /-*&*e+ 0er&*)r&+ +)!&! $ !( MQ1 P&r& (/+2r&r & )2-c& *e I2&/, $" *e +/&+ /-*&*e+ +er&! c&&=e+ *e 3)r-ecer 2)*& & e-er0& c)-+/!*& -)+ 2r+ E+2&*)+ *) S/( *) Br&+(1 O/, e-2:), +e2e /-*&*e+ &2e-*er&! 2)*& & *e!&-*& *) E+2&*) *) R) *e 5&-er) ITAIPU BINACIONAL, "#$%1 C&*& /-*&*e 0er&*)r& 6 c)!)+2& )r /! 0er&*)r, /!& 2/r'-& e +e/+ &/@(&re+1 A 2/r'-& 6 3)r!&*& )r /!& +6re *e 7+ (0&*&+ & /! e@) &c)(&*) &) 0er&*)r1 A re++:) *& 70/& ;/e e-2r& -& 2/r'-&, )r !e) *) c)-*/2) 3)r9&*), r)*/= /! !)8!e-2) 0r&2Wr) *) e@), ) ;/&(, )r !e) *e /! c&!) !&0-62c) -*/=*) *e-2r) *) 0er&*)r, 0er& e(e2rc*&*e ITAIPU BINACIONAL, "#$%1 Se-*) &++!, & e-er0& h*r7/(c& 6 2r&-+3)r!&*& e! e-er0& !ec.-c& ;/&-*) & 70/& &++& e(& 2/r'-&, 3&=e-*) c)! ;/e e+2& 0re1 N) 0er&*)r, ;/e e+27 &c)(&*) Z 2/r'-&, & e-er0& !ec.-c& 6 2r&-+3)r!&*& e! e-er0& e(62rc& ITAIPU BINACIONAL, "#$%1
Fi7-r 116 T/r'-& Fr&-c+ *e ITAIPU ITAIPU BINACIONAL, "#$%1
"$
Tbe! 24 D&*)+ *&+ 2/r'-&+ *e ITAIPU ITAIPU BINACIONAL, "#$%1
""
< METODOLOGIA 1$ SELEÇÃO DAS TURBINAS A+ 2/r'-&+ h*r7/(c&+ +:) e;/&!e-2)+ c/<)+ re-*!e-2)+ *ee-*e! !/2) *& c)-*9:) &*e;/&*& *e )er&9:), )/ +e<&, ) e;/&!e-2) +W *7 ')! re-*!e-2) +e 2r&'&(h&r -&+ c)-*9e+ &r& &+ ;/&+ 3) r)
A+ c&r&c2er?+2c&+ 3?+c&+ e ;/?!c&+ *) 3(/*) *e 2r&'&(h)X
–
A+ c&r&c2er?+2c&+ ()c&+, -) ;/e +e re3ere &) &!'e-2e e &) ()c&( *e -+2&(&9:)X
–
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–
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–
C&r&c2er?+2c&+ *) ++2e!& ;/e +er7 &c)-&*)1
A(6! *& ;/e*& e@+2e! )/2r)+ &r.!e2r)+ ;/e -3(/e-c&! -) *e+e!e-h) *) e;/&!e-2), +e-*) & 8&=:) e & r)2&9:) )+ r-c&+ *e(e+1 E! /! r)+e -&+ c&r&c2er?+2c&+ *) &r)8e2&!e-2), c)!) & &(2/r& *& ;/e*& e & 8&=:) *+)-?8e+1 A F0/r& &'&@) &re+e-2&, *e 3)r!& +!(e+, &+ &(c&9e+ *)+ r-c&+ 2)+ *e 2/r'-&+ MORAIS, "#$$1
"%
Fi7-r 124 A(c&9:) *)+ r-c&+ 2)+ *e 2/r'-&+ O5SC P)er M&ch-e+, "## &/* MORAIS, "#$$1
1" FLUO DE ENERGIA E RENDIMENTO NAS TURBINAS HIDRÁULICAS C)-+*er&!)+ ) 3(/@) *e e-er0& 2r&-+3er*) *& ;/e*& *& 70/& &r& & 2/r'-& e *e)+ &r& ) 0er&*)r1 E@+2e! *8er+&+ 3)r!&+ *e *++&9:) *e e-er0&, *e+*e & energia inicial 3)r-ec*& e(& ;/e*& *e 70/& &26 & energia final 3)r-ec*& &r& ) 0er&*)r e(& 2/r'-&1 O *e+-?8e( 2))0r73c) *& 70/& *e+*e ) re+er8&2Wr) +/er)r &26 & ()c&(=&9:) *& 2/r'-& -)+ 3)r-ece & queda bruta da água (H b ). Pr& che0&r &26 & 2/r'-& & 70/& e+c)& )r /!& 2/'/(&9:) )-*e )c)rre! perdas de cargas na tubulação (H p ). Se0/-*) A(6 "##$, & energia disponível (H d ) &-2e+ *e che0&r -& 2/r'-& 6 *&*& )r4 H d = H b − H p
/&-*) ) 3(/*) e-2r& -& 2/r'-& )c)rre! er*&+ *e e-er0& *e8*) &+ er*&+ )r &2r2) -) -2er)r *& 2/r'-&1 E++&+ +:) *e-)!-&*&+ perdas hidráulicas (J h )1 A e-er0& *+)-?8e( &W+ &+ er*&+ h*r7/(c&+ 6 *e-)!-&*& energia motriz (H m ) AL, "##$1 H m= H d − J h
O-*e & e-er0& !)2r= 6 *&*& e(& *!-/9:) *&+ er*&+ h*r7/(c&+ *& e-er0&
" *+)-?8e(1 E-2:) & e-er0& -& +&?*& *& 2/r'-& -) e@) *e-)!-&*& *e altura til (H u ) 6 *&*& e(& *!-/9:) *& e-er0& !)2r= -&+ perdas mec!nicas (J m ) AL, "##$1 H u= H m− J m
O re-*!e-2) 0()'&( *& 2/r'-& η2, ;/&-23c& & re(&9:) e-2re 2)*& & e-er0& 2( H/ *) ++2e!& e & e-er0& *+)-?8e( e(& ;/e*& *& 70/& H *1
Fi7-r 1;6 Re(&9e+ e-2re re-*!e-2) e ;/e*& *e 70/& e! 2/r'-&+ h*r7/(c&+ AL, "##$1
<.2.1 A!t-r o- -e+ Br-t Rere+e-2&*& e(& *3ere-9& *e c)2&+ e-2re ) -?8e( !&+ e(e8&*) *& 2/r'-& e ) -?8e( )-*e & 2/r'-& +e e-c)-2r&4 AL, "##$1 H b= z $ − z #
<.2.2 A!t-r + =er+ +e (r7 C)-3)r!e A(6 "##$ & er*& *e c&r0& *) ++2e!& )*e )c)rrer e()+ &ce++Wr)+ e 2/'/(&9:)1 N) c&+) *e ce-2r&+ h*re(62rc&+ & er*& *e c&r0& )r 2/'/(&9:) 6 )'2*& /2(=&-*) & e;/&9:) *e H&=e->Q((&!+ *e3-*& c)!)4 H p =$#,K% "
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A+ er*&+ h*r7/(c&+ )*e! +er c)!)+2&+ )r er*&+ *e &2r2), er*&+ )r 8&=&!e-2) e-2re ) r)2)r e & c&rc&9& *& 2/r'-&, e-2re )/2r&+ AL, "##$1
<.2.9 A!t-r o- -e+ ti! E-er0& -& +&?*& *& 2/r'-&1 &8&(&*& c)!) & &(2/r& *e ;/e*& !)2r= !e-)+ &+ er*&+ !ec.-c&+ 5 ! *++&*& e()+ !&-c&+ e e;/&!e-2)+ &/@(&re+ &c)(&*)+ & 7r8)re *& 2/r'-&, )r e@e!() AL, "##$1 H u= H m− J m
)/ H u= H −( J h+ J m)
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"K ' b= ( g " H b
<.2.? =otH0$i Di"#o0%ve! P)2-c& &'+)r8*& e(& 2/r'-&1 P)2-c& h*r7/(c& AL, "##$1 ' d = g " H
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<.2. Re0+i)e0to i+r,-!i$o Re(&9:) e-2re & energia motriz & e-er0& ce**& &) rece2)r *& 2/r'-& &r& & 3&=er 0r&r, e & energia disponível AL, "##$1 * h=
' m ' d
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H m H
<.2.1C Re0+i)e0to Me$J0i$o Re(&9:) e-2re & e-er0& -) e@) *& 2/r'-& e & e-er0& !ec.-c& AL, "##$1 ' e H u = * m= ' m H m
<.2.11 Re0+i)e0to + T-rbi0 Re(&9:) e-2re & e-er0& -) e@) *& 2/r'-& e & e-er0& *+)-?8e( AL, "##$1 ' e H u = *t = ' d H
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1% CAITAÇÃO EM TURBINAS HIDRÁULICAS
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REFERN(IAS
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