Estudo e modelagem 3D de uma turbina Francis

Abstract

Most of the hydraulic turbines that are running in the world are the Francis type, because they are able to fit a wide range of head and flow. We also can declare that most of the installed hydraulic energy up to this date is generated by this type of turbine. On the other hand, if we pay attention to mechanical details of a Francis turbine we will see that among the three most used types it is the one that presents the more complex design. And, the simplest one is the Pelton type, whereas the Kaplan is the one less utilized. This work aims to develop the hydrodynamic calculation of a Francis turbine as well as to obtain its assembly drawing and 3D modeling drawing. In this way all details must be shown therefore needing a complete knowledge about this issue. Both 2D and 3D drawings help much if one wants the machine to be running in its power house. It is well noted that most of the entities that design and manufacture the Francis turbines are not brazilian. In this way the more we study how to design this kind of machine the more is our contribution to our country in order to conquer technology and manufacture Francis turbines

A maioria da turbinas hidráulicas utilizadas no mundo são do tipo Francis, pois funcionam em um ampla faixa de vazão e queda. Pode-se também afirmar que a maior parte da potência hidráulica instalada até hoje é gerada por este tipo de turbina. Por outro lado, ao se observar a construção mecânica de uma turbina Francis nota-se que dos três tipos mais usados ela é aquela que apresenta maior grau de complexidade mecânica. E, dentre estas três aquela mais simples mecanicamente é a turbina Pelton. E, ainda, a turbina Kaplan é a menos utilizada. Este trabalho visa desenvolver o cálculo hidrodinâmico de uma turbina Francis, assim como obter o seu desenho de conjunto e fazer a modelagem em 3 D. Sendo assim todos os detalhes destas máquina serão mostrados exigindo um completo conhecimento deste assunto. Os dois desenhos em 2 D e em 3D conjuntamente facilitam muito para a construção da máquina. Observa-se também que praticamente todas as empresas que projetam e fabricam estas turbinas não são brasileiras. Desta forma quanto mais estudos relativos ao projeto deste tipo de máquina maior é a contribuição para que nosso país conquiste a tecnologia para o projeto e fabricação de turbinas Francis