8. Turbinas Hidráulicas
8.1 Introdução
Turbinas são máquinas para converter energia hidráulica em energia elétrica. O custo total de uma usina hidrelétrica (reservatório, tubulações, turbinas, etc.) é mais alto do que o de uma central termelétrica mas ela tem muitas vantagens, algumas das quais são:
1. Alta eficiência
2. Flexibilidade de operação
3. Fácil manutenção
4. Baixo desgaste
5. Suprimento de energia potencialmente inesgotável
6. Nenhuma poluição
8.2 Classificação
Os principais tipos de turbina são aquelas de impulso e de reação. O tipo predominante de máquina de impulso é a roda Pelton (inventada por Lester Allen Pelton) que é apropriada para um range de alturas de 150-2000 m. As turbinas de reação são de dois tipos principais:
1. de escoamento radial ou misto
2. de escoamento axial
Dos tipos de escoamentos radiais predomina a turbina Francis (patenteada por Samuel
Dowd e aperfeiçoada por James Bicheno Francis). As turbinas Dériaz são similares às turbinas Francis rápidas mas com um mecanismo que permite variar a inclinação das pás do rotor. Os tipos principais de máquinas axiais são turbinas de hélice (Propeller) cujas pás do rotor são fixas e as turbinas Kaplan com as pás do rotor ajustáveis. Outros tipos de máquinas axiais são as turbinas Tubulares, Bulbo e Straflo.
8.3 Tipos de Turbinas Hidráulicas
8.3.1. Turbinas Francis
Em 1847 o inglês James Bicheno Francis (1815-1892) trabalhando nos EUA melhorou uma máquina de escoamento centrípeta desenvolvida em 1838 por