Introdução às máquinas de fluido

Matéria:

Classificação das máquinas de fluido

Classificação das turbomáquinas

Classificação das máquinas de fluido

quanto ao modo de operação

Máquinas volumétricas (ou de deslocamento

positivo)

Turbomáquinas

Definição de máquina volumétrica

Máquina que troca energia com o fluido através do volume deslocado no seu interior:

Máquina alternativa Máquina rotativa

Definição de máquina volumétrica

Máquina que troca energia com o fluido através do volume deslocado no seu interior:

NVpQ v

Q – Caudal

v – Rendimento volumétrico

p – Variação de pressão

N – Frequência do movimento (Hz)

V – Volume deslocado em cada

movimento

p

Q

N1 N2

curvas

reais

Definição de Turbomáquina

Máquina que troca

energia com o fluido

por acção de pás que

deflectem o

escoamento em

resultado da

sustentação exercida

pelo fluido nas pás

em rotação.

Classificação das turbomáquinas quanto à

função

Máquinas movidas (bombas, ventiladores e

compressores)

Máquinas motrizes (turbinas)

Hélices propulsores

Classificação das turbomáquinas quanto ao

fluido circulante

Máquinas hidráulicas (fluidos

incompressíveis): bombas, turbinas

hidráulicas, ventiladores, hélices marítimos.

Máquinas térmicas (fluidos compressíveis):

turbinas de gás, turbinas a vapor,

compressores, hélices de avião.

Classificação das turbomáquinas quanto ao

movimento do fluido

Turbomáquinas tangenciais: escoamento

tangente às pás.

Turbomáquinas axiais: escoamento não tem

velocidade radial significativa no rotor

Turbomáquinas radiais: escoamento tem

velocidade radial significativa na secção de

entrada (t. movidas) ou de saída (t. motrizes)

do rotor

Turbomáquinas mistas: caso intermédio.

Exemplos de turbomáquinas tangenciais

Turbina Pelton de dois jactos

Roda ou rotor

Injectores

Conduta de

carga

Exemplos de turbomáquinas tangenciais

Exemplos de turbomáquinas tangenciais

Turbina Pelton de

grandes dimensões

• Eixo vertical

• 6 jactos (6 injectores)

Exemplos de turbomáquinas radiais

Voluta (caixa

espiral)

Distribuidor Rotor

Difusor

Exemplos de turbomáquinas radiais

Turbina-bomba reversível

radial: permite acumular água na

albufeira de montante fora do pico

de consumo de electricidade

Bomba radial

Ventilador radial de média pressão

Bomba radial de um andar, com voluta e

pás directrizes à saída do rotor

Ventilador radial de baixa pressão

Bomba radial de duplo fluxo e 2 andares

Bomb radial com nove andares

Exemplos de

turbomáquinas

axiais

Ventilador

axial

Rotor de duplo fluxo do corpo de baixa pressão

duma turbina a vapor (1300 MW/1800 rpm)

Rotor de compressor misto axial-radial

Turbina de gás

(60 – 90 MW)

Turbina de gás industrial (33,3 MW/3600 rpm) com

compressor axial de 16 andares e turbina axial de 5

Turbina a gás de accionamento de um

turbo-hélice de avião

Turbofan de elevado by-pass para avião

Bibliografia

Capítulo 1

Trubomáquinas, A. F. O. Falcão, Folhas

AEIST, 2004.