Entre as estruturas componentes de uma usina hidrelétrica, a...

Primeiramente faz-se importante explicar que turbinas são equipamentos responsáveis por transformar a energia hidráulica em energia mecânica. Em outras palavras, a turbina converte a pressão e a velocidade de um fluxo de água em torque e rotação. Existem diversos tipos de turbinas. As principais são a Pelton, a Francis e a Kaplan.

As turbinas do tipo Pelton possuem trajetória tangencial e operam por ação/impulsão e possuem um mecanismo de funcionamento análogo ao dos moinhos. Especificamente, a turbina Pelton possui um rotor com conchas, movido pela ação do fluxo tangencial de água mantido por um bocal injetor.

Por sua vez, as turbinas Francis são de reação e caracterizam-se pela existência de um rotor dotado de palhetas curvas em sua lateral. Na mesma, o fluxo de água é guiado por um tubo em espiral e por um conjunto de palhetas que induzem a água a passar radialmente pela parede do rotor, forçando as palhetas do mesmo. Por esse motivo, diz-se que a turbina Francis possui trajetória radial.

Por fim, as turbinas Kaplan são muito similares às Francis, diferenciando-se pelo fato  e ser dotado e um conjunto de pás em seu contorno, caracterizando uma trajetória axial para o fluxo.

Visto isso, tem- que o enunciado se refere à turbina Pelton, uma vez que ela é a única que possui fluxo tangencial, sendo movida pela incidência de jatos sobre as pás. Logo, a alternativa C está correta.

No mais, vale ressaltar que as turbinas Straflo possuem escoamento retilíneo, com fluxo axial, sendo utilizadas para volumes reduzidos; e a turbina bulbo é uma denominação mais abrangente para a turbina Kaplan. Seu nome deve-se ao fato de o eixo da turbina ser envolto por uma capsula selada.

Gabarito do professor: letra C.

A definição de jatos caracteriza as Turbinas de impulso ou de ação. A única turbina com essa característica nas opções é a Pelton. As outras são turbinas de reação.

Gab. Letra C

A turbina Francis foi desenvolvido em 1848 do engenheiro anglo-americano James B. Francis e representa o tipo mais utilizado de turbina hidráulica. É uma turbina de fluxo centrípeto: a água atinge o impulsor por meio de um duto em espiral, e as hélices ajustáveis na parte fixa direcionam o fluxo para as hélices do impulsor. É utilizada em casos em que haja diferenças de altura média (de 10 a 300/400 metros) e fluxos de água de 2 a 100 metros cúbicos por segundo. 

A turbina Pelton foi criada em 1879 pelo carpinteiro e inventor americano Lester Allan Pelton. Seu princípio de operação reflete o da roda clássica dos antigos moinhos, modificada para aumentar sua eficiência: a água é transportada para a tubulação, que possui um bico no final, um tipo de gargalo que aumenta a velocidade da água direcionada. O jato de água que sai pelo bico atinge as pás do impulsor, que têm formato de côncavo. A turbina Pelton é usada para grandes diferenças de altura (entre 300 e 1400 metros) e cursos inferiores a 50 metros cúbicos por segundo, para se obter velocidades mais elevadas.

A Turbina Kaplan, projetada em 1913 pelo professor austríaco Viktor Kaplan, segue o princípio de operação das hélices de um navio. A turbina Kaplan é uma turbina do tipo axial: o fluxo de água com que faz as hélices girem em direção axial em relação ao eixo de rotação do impulsor. Graças à possibilidade de ajustar o ângulo de incidência das hélices, existe a vantagem de proporcionar um excelente desempenho na presença de pequenas diferenças de altura, mas também com grandes variações de vazão (superiores a 200 metros cúbicos por segundo).