Dimensionamento e prototipagem de uma turbina Kaplan
Resumo
Dentre as diversas formas de geração de energia elétrica, a que mais se destaca no Brasil são as Usinas Hidrelétricas, em função de seus grandes recursos hídricos advindos da grande quantidade de rios contidos no território brasileiro. Usinas Hidrelétricas são compostas por várias partes, como: vertedouro, casa de máquinas, tomada d´água, reservatório, gerador, casa de comando, entre outras. Sendo a turbina hidráulica uma das máquinas mais importantes. Esta por sua vez é uma máquina de fluxo que pode ser definida como um transformador de energia que utiliza trabalho mecânico. A turbina do tipo Kaplan é utilizada em usinas hidrelétricas de pequenas quedas e de grandes vazões. Assim, este trabalho tem como objetivo realizar o dimensionamento clássico e fazer a prototipagem de um rotor hidráulico do tipo Kaplan. Para isso, foi feito o estudo sobre as máquinas de fluxo e seus lugares de instalação, a definição do rotor estudo de caso com base nos rendimentos energéticos de potência dos empreendimentos hidrelétricos do Brasil que utilizam rotores do tipo Kaplan, um memorial de cálculos para desenvolvimento do dimensionamento da turbina Kaplan, contendo a determinação do tipo de máquina, cálculos preliminares e cálculos complementares, utilizando dados de entrada da Usina Hidrelétrica de Luis Eduardo Magalhães, desenhos computacionais utilizando softwares de projeto e por fim foi realizada a prototipagem do rotor utilizando uma impressora 3D. Conclui-se que o método utilizado para realizar o dimensionamento permitiu resultados e um modelo similar ao rotor real, e que o desenho computacional tridimensional possibilitou realizar a prototipagem do modelo, podendo ser produzido novamente, modificando material e a escala.
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