CONSTRUÇÃO DE TURBINA DE TESLA E VALIDAÇÃO DE MODELO TEÓRICO
A crescente busca pela produção de energia elétrica a partir de fontes não esgotáveis, menos poluentes e de menor impacto ambiental trouxe à tona cenários que possibilitam o emprego de máquinas geratrizes especiais, como a Turbina de Tesla. Neste trabalho é realizado o dimensionamento de uma Turbina de Tesla a partir do modelo teórico proposto por (COUTO H.S., 2006) e tratado no trabalho conduzido por (REMUS, 2011), projeto, construção e teste de uma Turbina do tipo de Tesla acionada por vapor d’água fornecido por uma caldeira à pressão de 5,9 bar, temperatura de 158 °C e vazão de m³/s, com o objetivo de validar o método teórico confrontando os resultados teóricos com os valores medidos em teste. No tocante ao projeto da turbina, a simplicidade mecânica e das peças e o pouco número de partes que a compõe contribui para que o modelamento tridimensional em CAD seja realizado com facilidade. Sobre a fabricação do protótipo, ressalta-se dois pontos: os discos que, por sua fina espessura, necessitam de um processo de corte especial (laser, plasma ou jato d’água) e o bocal injetor que acarreta certa complexidade devido a geometria interna. Mesmo tendo em conta o baixo rendimento do motor acoplado ao eixo da máquina para geração de energia, o baixo rendimento da caldeira, a falta de equipamento específico para medição de torque e a perda de carga global do sistema, obtém-se uma diferença de dezenas de vezes do valor de torque predito pelo modelo teórico e o fornecido pelos testes, para estas condições. Estes valores, assim como a inconsistência do método exposta, corroboram a conclusão de que o referido modelo de predição avaliado não funciona de maneira confiável ou previsível.
CONSTRUÇÃO DE TURBINA DE TESLA E VALIDAÇÃO DE MODELO TEÓRICO
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DOI: 10.22533/at.ed.8722008065
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Palavras-chave: Turbina de Tesla, geração, cogeração, rendimento
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Keywords: Tesla Turbine, generation, cogeneration, efficiency
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Abstract:
The growing search for the production of electricity from non-exhaustible, less polluting and less environmental impact sources, has brought to light scenarios that allow the use of special generating machines, such as the Tesla Turbine. In this work, is realized the sizing based on the theoretical model proposed by (COUTO HS, 2006) and treated in the work conducted by (REMUS, 2011), design, construction and testing of a Tesla-type Turbine driven by water vapor supplied by a boiler at a pressure of 5.9 bar, a temperature of 158 ° C and a flow rate of , in order to validate the theoretical method confronting the theoretical results with the values measured in test. With regard to the design of the turbine, the mechanical and parts simplicity and the small number of parts that compose it contribute to the three-dimensional modeling in CAD to be carried out with ease. Regarding the manufacture of the prototype, two points stand out: the discs, which, due to their thin thickness, need a special cutting process (laser, plasma or water jet) and the injector nozzle that causes some complexity due to the internal geometry. Even taking into account the low performance of the motor coupled to the machine shaft for power generation, the low efficiency of the boiler, the lack of specific equipment for torque measurement, the global loss of the system, is obtained a difference of dozens of times the torque value predicted by the theoretical model over the one provided by the tests, for these conditions. These values, as well as the exposed method inconsistency, corroborate the conclusion that the referred prediction model evaluated does not work in a reliable or predictable way.
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Número de páginas: 15
- Leonardo Haerter dos Santos
- Jader Flores Schmidt
- Moises da Silva Pereira
- Agnaldo Rosso
- Lucas Vinicius Capistrano de Souza
