Bancada Didática para Experimentos em Turbina Pelton

A Bancada para Experimentos em Turbina Pelton é um equipamento que oferece a possibilidade de o aluno ter um contato mais próximo com máquinas de fluxo, comumente encontradas na vida prática de um profissional de engenharia. A bancada é desenvolvida com a finalidade didática e educacional.

Máquinas de Fluxo, tais como as bombas e as turbinas, são dispositivos mecânicos que adicionam energia a um fluido (bombas) ou extraem energia do fluido (turbinas), com o objetivo de realizar uma determina tarefa (por exemplo: trazer água de um lago para uma casa, gerar energia elétrica, fornecer ar comprimido para outros equipamentos etc).

As máquinas de fluxo são divididas em duas categorias: deslocamento positivo e turbo máquinas. Podem também trabalhar com fluidos compressíveis (gases) e incompressíveis (líquidos).

A máquina de fluxo contemplada nesta bancada é do tipo turbo máquina que trabalha com a água como fluido. Ela extrai energia do fluido e, por isso, é uma turbina.

As turbinas desenvolvem um papel fundamental no nosso cotidiano, pois são responsáveis pela geração de energia elétrica nas hidrelétricas, principal fonte geradora do Brasil.

As turbinas podem ser divididas em dois grupos: as de reação e as de ação. A primeira é caracterizada pela queda de pressão no rotor da turbina. Nas turbinas de ação, a queda de pressão ocorre num bocal fixo.

Turbina Pelton é do tipo ação e foi desenvolvida pelo engenheiro norte americano Lester Allan Pelton (1829-1908). Nela, a carga total do fluido que entra (a soma da carga de pressão, de velocidade e de elevação) é convertida em uma grande carga de velocidade na saída do(s) bocal(is) de alimentação. São mais eficientes quando operadas em grande carga. 

 

EXPERIMENTOS REALIZÁVEIS

  • Levantamento das variáveis envolvidas;
  • Entendimento de parâmetros construtivos da turbina;
  • Variação da abertura do distribuidor, mantendo constantes a queda e a rotação;
  • Elaboração da curva de rendimento em função de queda;
  • Elaboração da curva de rendimento em função de potencia efetiva;
  • Elaboração da curva de rendimento em função de vazão volumétrica;
  • Variação da força aplicada no freio mantendo constantes a queda e a abertura do distribuidor;
  • Levantamento das curvas de potência e rendimento da turbina em diferentes combinações de altura de quedas d’água e de vazões volumétricas por meio da constrição do jato d’água (bico injetor) e variação da velocidade da bomba (inversor de frequência).

 

Acompanha material didático completo, composto por: manuais de aluno e professor, manual técnico, roteiros de práticas, slides ricamente desenvolvidos para o professor, vídeos demonstrativos dos experimentos, biblioteca de componentes em 3D.

 

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