Turbinas

Introdução
As turbinas hidráulicas são turbinas projetadas especificamente para transformar a energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água em energia mecânica na forma de torque e velocidade de rotação. Nas usinas hidrelétricas, essas turbinas estão acopladas a geradores, de modo que essa energia mecânica recém gerada movimente o eixo do gerador, dando geração à energia elétrica.
As primeiras turbinas modernas foram desenvolvidas na França e Inglaterra, no século 18, para substituir as rodas de pás como fonte de energia mecânica para fábricas. Nessa aplicação, as turbinas acionavam diretamente as máquinas de fábricas próximas, através de longos eixos ou correias. Desde o final do século 19 elas são usadas quase que exclusivamente para acionar geradores elétricos — quer isoladamente, em fazendas e outros locais isolados, quer agrupadas em usinas ou centrais hidrelétricas.
As turbinas hidráulicas possem uma grande variedade de formas e tamanhos. Elas se dividem em quatro tipos principais: Pelton, Francis, Kaplan e Bulbo. Em todos os tipos há alguns princípios de funcionamento comuns. A água entra pela tomada d’água, a montante da usina que está num nível maior (portanto com mais energia potencial), e é levada através de um conduto forçado até a entrada da turbina. Passando por um sistema de palhetas/bocais que controla a vazão volumétrica fornecida à turbina, a água chega ao rotor, aonde ocorrerá a transformação da energia hidráulica em energia mecânica. De lá, a água segue para o canal de fuga, por onde retornará ao curso do rio.
A potência gerada pela turbina é diretamente proporcional à queda d’água e à vazão.

Figura 1 Fonte: Betta Hidroturbinas
Turbina Pelton
Essa turbina foi idealizada pelo americano Pelton por volta do ano 1880. É adequada para operar entre quedas de 350m até 1100m, sendo por isso muito comuns em países montanhosos. Este modelo opera com velocidades de rotação maiores do que os outros. O