Resumo:
Este estudo demonstra etapas do dimensionamento e da projeção tridimensional de um Rotor
Hidráulico tipo Francis, além de sua simulação fluidodinâmica. A metodologia utilizada teve
como ponto de partida a Pequena Central Hidrelétrica (PCH) Nova Maurício, localizada no
município de Leopoldina-MG. A modelagem teve como base as dimensões da coroa interna,
cinta externa, aresta de entrada e saída do rotor, número de pás e ângulos de entrada e saída
das pás do rotor. A simulação computacional do modelo proposto empregou o software
Solidworks. A validação dos resultados obtidos através da modelagem e simulação
fluidodinâmica ocorreu por meio de valores disponíveis na literatura para similares condições
testadas. Atingiu-se uma velocidade máxima de escoamento do fluido no interior do rotor de
19,413 m/s e, uma pressão máxima na voluta da turbina de 270 kPa. Diante disso, os
resultados encontrados indicaram ser possível dimensionar e demonstrar as características das
linhas de corrente através da simulação. Os valores encontrados indicaram que a aplicação do
software empregado foi adequada para o dimensionamento proposto. A conclusão que se
obteve foi que o software Solidworks se demonstrou robusto para uma prévia análise de
funcionamento da turbina Francis nas condições propostas. Além disso, esse software
possibilita a extrapolação de esforços, dinâmica dos fluidos, análises térmicas e ciclos de vida
de operação de equipamentos, perfazendo a análise comportamental do produto simulado em
um cenário real, mesmo que não se conheça totalmente todas as variáveis do processo.
