Definição
As turbinas tem por finalidade transformar a energia de escoamento (hidráulica) em trabalho mecânico. Podemos defini-las como máquinas motoras, consistindo basicamente de um sistema fixo hidráulico e de um sistema rotativo hidromecânico destinados, respectivamente, à orientação da água em escoamento e à transformação em trabalho mecânico.
Princípios Físicos de funcionamento
Uma turbina constitui de um rotor (tudo que gira em torno de seu próprio eixo produzindo movimentos de rotação) dotado de um certo número de pás ou palhetas ligado a um eixo que gira sobre um conjunto de mancais de deslizamento ou mancais de pastilhas. É construída para captar e converter energia mecânica e térmica contida em um fluido em trabalho de eixo.
Tipos e Aplicações
As turbinas podem ser classificadas em turbinas de ação (ou impulso) e em turbinas de reação. Veja o esquema:
No primeiro grupo a pressão estática permanece constante entre a entrada e a saída, alguns exemplos desse tipo são as turbinas de Pelton, Turgo e Michell-Blanki. No segundo grupo ocorre da pressão estática atravessar o rotor, como exemplo as turbinas de Francis, Kaplan e Hélice. As principais formas de turbinas encontradas são:
- Turbinas a vapor
- Turbinas a gás
- Turbinas hidráulicas
- Turbinas aeronáuticas
- Turbinas eólicas
Na hidrelétrica de sobradinho as turbinas utilizadas são as de Kaplan, com potência unitária de 175 mil quilo-Watts.
Este tipo de turbina foi um resultado do aperfeiçoamento da turbina de hélice. As turbinas de Kaplan orientam as pás, variando a inclinação com base na descarga.
Outro exemplo muito interessante de funcionamento de turbina, ainda no meio hidráulico, foi implementado pela empresa norte-americana Seattle Hydrovolts. A turbina produz energia a partir do movimento feito pela água em pequenos canas de irrigação. Veja o vídeo:
Segundo a empresa esse tipo de turbina é capaz de produzir de 0,4 kw e podendo alcançar 32 kw.