O documento discute as turbomáquinas hidráulicas, dividindo-as em turbinas e bombas. Explica que as turbinas convertem a energia da água em energia mecânica, enquanto as bombas fazem o oposto, consumindo energia para mover a água. Também fornece detalhes sobre centrais hidroelétricas, suas vantagens e desvantagens, e tipos de barragens.

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Apesar de o seu dimensionamento mais específico não ser da
competência do engenheiro civil, mas sim de um engenheiro mecânico, é
importante para os projectistas de centrais hidroeléctricas, barragens,
adutoras, sistemas de abastecimento de água, e outras instalações
hidráulicas, conhecerem alguns aspectos sobre as mesmas.
As turbomáquinas hidráulicas dividem-se em dois tipos:
• Turbinas
• Bombas
Hidráulica II - Turbomáquinas
Introdução

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A função principal das máquinas hidráulicas é promover a troca de energia
mecânica entre a água (ou outro líquido) e um dos seus órgãos, seja para
fornecer ou retirar energia ao/do escoamento.
• Turbinas: recebem energia do escoamento, geralmente transformada
em energia eléctrica para indústria ou consumo doméstico;
• Bombas: consomem energia eléctrica (ou combustível) que é
transformada em energia mecânica para o fluido.
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Introdução

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O termo turbomáquina provém do latim turbo, que significa movimento circular. É
corrente, por este motivo, estas também serem chamadas de máquinas
rotodinâmicas.
• Turbomáquinas motoras (turbinas): recebem energia mecânica do líquido,
tornando-a disponível no veio (através de binário e velocidade angular).
• Turbomáquinas receptoras (bombas): transferem para o líquido energia
mecânica recebida do exterior.
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Introdução

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Vantagens:
• Produção de energia eléctrica, renovável e “limpa”
• Prevenção e controlo de cheias
• Reserva de água para fazer face a secas prolongadas, para rega ou consumo
• Em alguns casos, fins turísticos
Desvantagens:
• Impacto ambiental para a fauna e flora, devido ao alagamento de uma vasta
área
• Terreno submerso fica sem poder ser habitado e cultivado
• Caso a barragem colapse, a zona a jusante é gravemente afectada
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Central hidroeléctrica – principais vantagens/desvantagens

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Central hidroeléctrica – tipologia

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Central hidroeléctrica – tipologia

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Central hidroeléctrica – classificação
H
H
ExtraiTurbina U
QHPEsc
UTT QHP
Designação Potência
Pico-hídricas < 50 kW
Micro-hídricas 50 < PT < 500 kW
Mini-hídricas 500 < PT < 2 MW
Pequenas hídricas 2 < PT < 10 MW
Médias hídricas 10 < PT < 100 MW
Grandes hídricas PT > 100 MW

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Bombas - tipologia

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Bombas - tipologia

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Bombas - tipologia

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Barragens – modelos reduzidos
Barragem do Alto Lindoso

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Barragens – modelos reduzidos
Barragem do Alqueva

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Barragens – modelos reduzidos
Barragem de Cambambe

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Barragens – tipologia
Barragem de gravidade (Torrão)

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Barragens – tipologia
Barragem de contrafortes (Pracana)

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Barragens – tipologia
Barragem de arco de gravidade (Castelo de Bode)

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Barragens – tipologia
Barragem de abóbada cilíndrica (Alto Ceira)

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Barragens – tipologia
Barragem de abóbada de dupla curvatura (Cabril)

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Barragens – tipologia
Barragem de abóbadas múltiplas (Aguieira)

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Barragens – tipologia

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Exercício 1

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Exercício 2

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Barragens - exemplos
Itaipu
(20 turbinas
Francis – total de
capacidade: 14
GW)
L = 7900 m
H = 196 m

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Barragens - exemplos
Itaipu

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Barragens - exemplos
Tucuruí – 8300
MW; H = 78 m;
L = 8000 m;
Capacidade
descarregador
de 110.000 m3/s

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Barragens - exemplos
Três Gargantas (Three Gorges Dam) – 22,5 GW; H = 181 m; L = 2335 m

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Barragens - exemplos
Três Gargantas (Three Gorges Dam) – 22,5 GW; H = 181 m; L = 2335 m

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Barragens - exemplos
Barragem de Hoover (L = 379 m; H = 221,4 m; 2,08 GW)

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Hidráulica II - Turbomáquinas
Barragens - exemplos
Barragem de Hoover (L = 379 m; H = 221,4 m; 2,08 GW)