Questão 8: Explique qual é a função dos tubos aspiradores instalados entre a descarga da turbina e o canal de fuga nas usinas hidrelétricas e indique os tipos de turbinas onde é recomendado que este equipamento seja instalado.

Passo 1

O enunciado pede para a gente explicar a função dos tubos aspiradores que ficam instalados entre a saída da turbina (no final do tubo de sucção ou “draft tube”) e o canal de fuga da usina, e também em quais turbinas faz sentido usar esse equipamento. O conteúdo aqui envolve hidráulica de máquinas hidráulicas e prevenção de cavitação.

Passo 2

A função principal do tubo aspirador é manter a pressão dentro do draft tube suficientemente baixa e estável, extraindo o ar e os gases dissolvidos que se acumulam no ponto mais alto do escoamento. Quando a turbina opera, parte do ar pode se desprender da água ou entrar pela vedação, formando bolhas que reduzem o rendimento e até podem causar cavitação. O tubo aspirador, conectado ao ponto de pressão mínima, cria um pequeno vácuo controlado que “succiona” esse ar para fora do sistema.

Passo 3

Com o ar e gases removidos, o fluido dentro do draft tube flui de forma contínua, sem bolsões de ar que atrapalhem a conversão da energia cinética em pressão hidroestática no final da turbina. Isso evita variações bruscas de pressão que poderiam provocar cavitação nas pás e danos no cone do draft tube, além de melhorar o rendimento hidráulico global da máquina.

Passo 4

O uso de tubo aspirador faz sentido em turbinas que trabalham com tubo de sucção e dependem do gradiente de pressão para recuperar parte da energia cinética — isto é, nas turbinas reativas. São os casos típicos das turbinas Francis e Kaplan/Kontra-vento. Em turbinas de ação pura, como a Pelton, não há draft tube nem sucção a vácuo, então não se instala tubo aspirador.

Resposta

Os tubos aspiradores mantêm baixa e estável a pressão no draft tube, extraindo ar e gases dissolvidos para evitar cavitação e perdas de rendimento. Esse dispositivo é recomendado em turbinas reativas que possuem tubo de sucção, especialmente nas turbinas Francis e Kaplan.

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