Estudo dirigido referente a turbinas axiais

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

ESTUDO DIRIGIDO REFERENTE A TURBINAS AXIAIS

BRUNO AGUIAR OLIVEIRA
MATHEUS RAFFAEL FERREIRA SANTOS
PETRÔNIO DE BARROS MESQUITA

DISCIPLINA: MÁQUINAS HIDRAÚLICAS
PROFESSOR: FLÁVIO FIGUEIREDO

Recife, Setembro de 2013
SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO
O homem tem buscado controlar a natureza desde a antiguidade. O homem primitivo transportava água em baldes ou conchas; com a formação de grupos maiores, esse processo foi mecanizado. Assim, as primeiras máquinas de fluxo desenvolvidas foram às rodas de conchas e as bombas de parafuso para elevar a água. Os romanos introduziram a roda de pás em torno de 70 a.C. para obter energia de cursos d’água. Mais tarde, foram desenvolvidos moinhos para extrair energia do vento, mas a baixa densidade de energia ali presente limitava a produção a poucas centenas de quilowatts. O desenvolvimento de rodas d’água tornou possível a extração de milhares de quilowatts de um único local.
Atualmente, o homem tira proveito de várias máquinas de fluxo. Num dia típico, obtém-se água pressurizada de uma torneira, usa-se um secador de cabelos, dirige-se um carro no qual máquinas de fluxo operam os sistemas de lubrificação, refrigeração e direção, e hoje se tem um ambiente confortável provido com circulação de ar. A lista poderia ser estendida indefinidamente.
A importância das máquinas de fluxo é indiscutível na sociedade moderna, e esse presente trabalho procurara tratar especificamente das turbinas axiais, dando uma abordagem mais direta interação das pás em um sistema de grade, baseando-se no livro “Máquinas Motrizes Hidráulicas – Macintyre J. A.”
2 Asas portantes
As pás das turbinas de Kaplan podem ser assimiladas a asas portantes, considere uma asa movendo-se com uma velocidade linear W∞ num fluido em repouso ou vice-versa, com velocidade relativa, considerando-se um espaço infinito, sem