Exercícios Resolvidos Turbinas Hidráulicas - Cálculo de Altura Queda Vazão e Potência

RESOLVIDO 1 Supondo que o gráfico da Fig 89 represente as curvas características em grandezas unitárias no Sistema Técnico de Unidades de uma das turbinas instaladas na Central Hidrelétrica de Tucuruí no rio Tocantins e sabendo que esta opera com a velocidade de rotação de 8182 rpm gerador de 60 Hz constante para todas as condições de trabalho determinar para água de massa específica ρ 1000 kgm³ a a altura de queda nominal da turbina b a sua vazão nominal c a potência nominal da turbina d a vazão quando a turbina trabalha com a altura de queda mínima da instalação H min 514 m e com o máximo grau de abertura a 100 e a potência gerada quando a turbina opera com a altura de queda máxima da central H máx 676 m e um grau de abertura a 80 f a máxima velocidade de disparo da turbina para a altura de queda de projeto nominal RESOLVIDO 2 Considere que o diagrama da Fig 813 construído no Sistema Técnico de Unidades represente as curvas características das turbinas Kaplan da Central Hidrelétrica de Volta Grande no rio Grande que foram projetadas para uma altura de queda de 262 m e velocidade de rotação de 857 rpm Quando a altura de queda da central baixa para 2256 m supõese que o sistema de regulagem atue aumentando o grau de abertura para 85 e alterando a inclinação das pás do rotor para 10 Considerando a massa específica da água igual a 1000 kgm³ calcular a a potência no eixo das turbinas para esta situação a 85 e β 10 b a potência cia de eixo para as condições de projeto RESOLVIDO 3 Supondo que o diagrama topográfico da Fig 812 Sistema Técnico de Unidades represente as curvas da turbina hidráulica instalada na Usina de Canastra em Canela e conhecidas as características nominais da instalação H 330 m Q 785 m³s gerador elétrico síncrono com 20 pólos e 60 Hz de frequência água de massa específica ρ 1000 kgm³ determinar a o tipo de turbina instalada justificando b o diâmetro do rotor da turbina c a potência gerada no eixo da turbina d o diâmetro de uma turbina modelo a ser ensaiada com uma altura de queda de 15 m gerando uma potência de 22 kW e a vazão com que deve ser ensaiada a turbina modelo EXERCÍCIO 1 Uma das turbinas da Central Hidrelétrica de Itaipu no rio Paraná que trabalha na frequência de 50 Hz com velocidade de rotação de 909 rpm encontrase submetida a sua altura de queda nominal Hn 120 m Considerando suas curvas características representadas pelo diagrama topográfico da Fig 810 no Sistema Técnico de Unidades a água com massa específica de 1000kg m 3 e constante a velocidade de rotação determinar a o diâmetro de entrada do rotor da turbina b a vazão nominal e a potência no eixo nominal da turbina c a vazão e a altura de queda da turbina quando opera com grau de abertura máximo a 100 e para esta abertura no ponto de melhor rendimento d a potência obtida no eixo para as condições do item c e a máxima velocidade de disparo da turbina para a altura de queda nominal