Dimensionamento e prototipagem de uma turbina Kaplan

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bottlender, Pedro Henrique Melo
Data de Publicação: 2019
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
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Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/20080
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação
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spelling Dimensionamento e prototipagem de uma turbina KaplanDesign and prototyping of a Kaplan turbineUsinas HidrelétricasTurbina KaplanDimensionamentoRotorKaplan turbineHydropower plantsSizingRunnerCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICATrabalho de Conclusão de Curso de GraduaçãoAmong the various forms of electricity generation, the most important in Brazil are the Hydroelectric Power Plants, due to their large water resources arising from the large number of rivers contained in the Brazilian territory. A hydroelectric plant is composed of several parts, such as spillways, engine houses, water sources, reservoirs, generators, control houses, among others, the hydraulic turbine being one of the most important machines. This in turn is a flow machine that can be defined as an energy transformer that uses mechanical work. The Kaplan type turbine is used in hydroelectric plants of small falls and large flows. Thus, the present work aims to carry out the classical design and to prototype a hydraulic rotor of the Kaplan type. For this, the study will be done on the flow machines and their installation sites, the definition of the rotor case study based on the power energetic yields of the Brazilian hydroelectric projects using Kaplan type rotors, a calculations memorial for development of the Kaplan turbine design, containing the determination of the type of machine, preliminary calculations and complementary calculations, using input data from the Luis Eduardo Magalhães Hydroelectric Power Plant, computational drawings using design software and finally prototyping the machine using a printer 3D. It is concluded that the method used to perform the design allowed results and a model similar to the real rotor, and that the three-dimensional computational design made it possible to prototype the model and could be produced again, modifying material and scale.Dentre as diversas formas de geração de energia elétrica, a que mais se destaca no Brasil são as Usinas Hidrelétricas, em função de seus grandes recursos hídricos advindos da grande quantidade de rios contidos no território brasileiro. Usinas Hidrelétricas são compostas por várias partes, como: vertedouro, casa de máquinas, tomada d´água, reservatório, gerador, casa de comando, entre outras. Sendo a turbina hidráulica uma das máquinas mais importantes. Esta por sua vez é uma máquina de fluxo que pode ser definida como um transformador de energia que utiliza trabalho mecânico. A turbina do tipo Kaplan é utilizada em usinas hidrelétricas de pequenas quedas e de grandes vazões. Assim, este trabalho tem como objetivo realizar o dimensionamento clássico e fazer a prototipagem de um rotor hidráulico do tipo Kaplan. Para isso, foi feito o estudo sobre as máquinas de fluxo e seus lugares de instalação, a definição do rotor estudo de caso com base nos rendimentos energéticos de potência dos empreendimentos hidrelétricos do Brasil que utilizam rotores do tipo Kaplan, um memorial de cálculos para desenvolvimento do dimensionamento da turbina Kaplan, contendo a determinação do tipo de máquina, cálculos preliminares e cálculos complementares, utilizando dados de entrada da Usina Hidrelétrica de Luis Eduardo Magalhães, desenhos computacionais utilizando softwares de projeto e por fim foi realizada a prototipagem do rotor utilizando uma impressora 3D. Conclui-se que o método utilizado para realizar o dimensionamento permitiu resultados e um modelo similar ao rotor real, e que o desenho computacional tridimensional possibilitou realizar a prototipagem do modelo, podendo ser produzido novamente, modificando material e a escala.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMUFSM Cachoeira do SulSantos, César Gabriel dosBottlender, Pedro Henrique Melo2020-10-08T03:24:46Z2020-10-08T03:24:46Z2019-12-042019Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/20080ark:/26339/001300000zw1dporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-09-14T12:58:08Zoai:repositorio.ufsm.br:1/20080Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-09-14T12:58:08Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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