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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA
CURSO DE ENGENHARIA DE ENERGIA
JOÃO PAULO COSTA SOARES
VIVIANNE ORTEGA DE LIMA
VANESSA CASTRO DE OLIVEIwRA
MÁQUINAS DE FLUXO MOTORAS: TURBINAS HIDRÁULICAS FRANCIS
Bagé
2022
JOÃO PAULO COSTA SOARES
VIVIANNE ORTEGA DE LIMA
VANESSA CASTRO DE OLIVEIRA
MÁQUINAS DE FLUXO MOTORAS: TURBINAS HIDRÁULICAS FRANCIS
Trabalho de Conclusão da Disciplina do Laboratório de Sistemas Térmicos e de Fluidos do Curso de Engenharia de Energia da Universidade Federal do Pampa, como requisito parcial para obtenção do Título de Bacharel em Engenharia de Energia.
Orientador: CRISTINE M. SCHWANKE
Bagé
2022
RESUMO
Palavras-Chaves:
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
 As máquinas de fluído, São equipamentos que realizam uma transformação de energia, em nosso experimento estamos trabalhando com uma turbina francis, logo é uma máquina de fluído motora. 
Segundo HENN, 2006, Máquina de fluido (fluid machinery) é o equipamento que promove a troca de energia entre um sistema mecânico e um fluido, transformando energia mecânica em energia de fluido ou energia de fluido em energia mecânica, logo o elemento estrutural desta máquinas é o rotor, onde vamos ter o que chamamos de transformação de energia, também tem o sistema diretor, que vai coletar o fluido e direcionar ele para um caminho determinado, podemos analisar que as máquinas de fluidos podem ter uma classificação segundo a conversão de energia e direção, também entre as pás do rotor e os canais e a própria trajetória do fluído dentro do rotor.
 Explicando o primeiro caso que fala sobre a transformação de energia mecânica "Em", em energia de fluído " Eh”, há um aumento do nível energético de um fluido a partir do fornecimento de energia mecânica, logo é uma máquina geradora, mas no caso seguinte  que fala em transformação de energia de fluído "Eh" Em energia mecânica "Em", vamos ter uma redução do nível energético de um fluido para que ocorra a produção de energia mecânica, então vamos ter uma máquinas motoras, que seria o caso do experimento realizado no laboratório, agora vamos falar da sua aplicação segundo HENN (2006), o campo de aplicação dos diferentes tipos de máquinas de fluido é tão amplo e sujeito a regiões de superposição, que, muitas vezes, torna-se difícil definir qual a melhor máquina para determinada aplicação, por exemplo, no caso de bombas e compressores, deve-se definir a melhor solução é o emprego de uma máquina de deslocamento positivo ou de uma máquina de fluxo.
 Vamos demonstrar esta aplicação e suas divisões em forma de duas figuras uma que irá mostrar as principais aplicações dessas máquinas e suas divisões.
OBJETIVO
2.1 OBJETIVO GERAL
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3. METODOLOGIA
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
5.1 EXPERIMENTO 1 - TORQUE, VELOCIDADE E POTÊNCIA
Na primeira etapa do procedimento ajustou-se as palhetas para o ponto de 100% como indicado na máquina, adequou-se dinamômetro para zero, onde encontra-se sem carga, estabeleceu-se para vazão a abertura total da válvula e assim mediu-se o tempo até o preenchimento total de 25 litros.
Após estabelecer-se os ajustes iniciais, começou-se abrindo a válvula com total da vazão, mediu-se o tempo de preenchimento estabelecido para o tambor (25L), com o dinamômetro em zero e com auxílio do estroboscópio aferiu-se a velocidade de rotação, em seguida computou-se o valor da pressão no manômetro. Nas etapas seguintes ocorreu o mesmo processo, somente com a variação 0,5 N do dinamômetro, assim sucessivamente até atingir o valor de 3,5 N, totalizando 8 ciclos de medidas.Repetiu-se o mesmo procedimento para o ajuste de palhetas de 66% e de 33%, com a mesma variação do dinamômetro.
5.2 EXPERIMENTO 2 - RENDIMENTO
5.3 Equipamentos
Materiais utilizados:
· Estroboscópio;
· Dinamômetro;
· Manômetro;
· Cronômetro;
· Turbina francis acoplado ao tambor;
Estroboscópio: um instrumento de medição, que apura a velocidade de um corpo ou objeto, ao ponto de parecer estacionário, com o sistema de unidade em r.p.m.
Dinamômetro: um dispositivo usado para medir a força de um determinada máquina, com o sistema de unidade em bar, MPa, psi.
Manometro:
5.4 Dados Obtidos
Nas tabelas abaixo encontram-se os valores aferidos durante o experimento, para abertura de palhetas de 100%, 66% e 33%.
Tabela 1 - Medições experimentais para abertura de palhetas de 100%
	Velocidade de Rotação
	1091
	1023
	889,1
	785,8
	714,7
	661.4
	587,7
	483,1
	Dinamômetro esquerdo
	0
	0,5
	1,0
	1,5
	2,0
	2,5
	3,0
	3,5
	Dinamômetro
direito
	0
	0,5
	1,0
	1,5
	2,0
	2,5
	3,0
	3,5
	Torque
	
	
	
	
	
	
	
	
	Potência
	
	
	
	
	
	
	
	
	Tempo
	35,47
	32,69
	31,15
	30,25
	30,38
	29,86
	28,73
	29,13
	Volume
	25
	
	
	
	
	
	
	
	Pressão
	0,017
1
	0,011
3
	0,011
4
	0,009
	0,006
8
	0,005
7
	0,004
9
	0,003
Tabela 2 - Medições experimentais para abertura de palhetas de 66%.
	Velocidade de Rotação
	1092
	957,8
	916,2
	852,5
	755
	673,4
	595
	506
	Dinamômetro esquerdo
	0
	0,5
	1,0
	1,5
	2,0
	2,5
	3,0
	3,5
	Dinamômetro
direito
	0
	0,5
	1,0
	1,5
	2,0
	2,5
	3,0
	3,5
	Torque
	
	
	
	
	
	
	
	
	Potência
	
	
	
	
	
	
	
	
	Tempo
	38,12
	36,82
	35,21
	33,29
	32,64
	31,74
	30,82
	31,09
	Volume
	25
	
	
	
	
	
	
	
	Pressão
	0,018
	0,017
1
	0,016
9
	0,014
2
	0,011
4
	0,002
	0,008
55
	0,007
5.5 Análise de Dados
5. CONCLUSÃO
6. BIBLIOGRAFIA
https://instrutemp.com.br/o-que-e-um-estroboscopio/estroboscopio/
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-dinamometro.htm. Acesso em 31 de maio de 2022.
https://instrutemp.com.br/dinamometro-para-que-serve-e-como-funciona/instr umentos-de-medicao/	Acesso em 31 de maio de 2022.
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