Lista de Exercicios Resolvidos Maquinas de Fluxo - Bombas e Turbinas

Máquinas de Fluxo EMENTA Princípios de máquinas de fluxo curvas características de máquinas de fluxo equações fundamentais bombas centrífugas sistemas de bombeamento ventiladores sistemas de ventilação turbinas hidráulicas bombas de deslocamento semelhança e comportamento aplicados às máquinas de fluxo Síntese qualitativa tipos usos e instalações Máquinas de Fluxo Motrizes e Operadoras princípios físicos de transferência de energia através da análise do escoamento no rotor Energia requerida e Energia disponibilizada em função de requisitos da instalação Princípios para o projeto seleção instalação montagem e operação de máquinas de fluxo BIBLIOGRAFIA BASICA MACINTYRE J Bombas e Instalações de BombeamentoGuanabara Dois1980 AZEVEDO NETTO J M de et al Manual de hidráulica 8 ed São Paulo E Blücher RODRIGUES P S BCompressores IndustriaisEDC1991 MACINTYRE J Máquina Motrizes de FluxoGuanabara Dois1980 PFLEIDERER C PETERMANN HMáquinas de FluxoLTC1979 BIBLIOGRAFIA COMPLEMEMTAR ASSY T M Mecânica dos fluídos São Paulo Gremio Politecnico 1981 v 1 exemplar AZEVEDO NETTO J M de ACOSTA ALVAREZ G Manual de hidráulica 7 ed São Paulo E Blücher 1982 2 v BISTAFA S R Mecânica dos fluidos noções e aplicações São Paulo SP Blucher 2010 278p CATTANI M S D Elementos de mecânica dos fluidos São Paulo Blucher 2005 155 p GILES R V Mecânica dos fluídos e hidráulica São Paulo McGrawHill 19721976 401p Coleção Schaum HEMELLO A LUZZATTO D Mecânica dos sólidos 10 ed Porto Alegre Gráfica e Editora do Professor Gaúcho 19uu 184 p HUGHES W F BRIGHTON J A Dinâmica dos fluidos São Paulo McGrawHill 1974 358 p KUNDU P K Fluid Mechanics 3 ed Boston Ma US Elsevier 2004 759 p MALISKA C R Transferência de calor e mecânica dos fluídos computacional fundamentos de coordenadas generalizadas Rio de Janeiro LTC 1995 424p Questão 1 Uma bomba com diâmetro de 75mm opera com uma rotação 3450 rpm A bomba fornece uma vazão de 60m³h e desenvolve uma altura manométrica de 20m requerendo uma potência de acionamento de 10kW Determine a rotação vazão e potência necessária para o acionamento de uma bomba semelhante com 100mm de diâmetro e deve operar com uma altura manométrica de 30m Uma bomba centrifuga com rotor de 05m de diâmetro e uma rotação de 750rpm apresentando dados fornecidos na tabela abaixo Conforme Portaria a avaliação será por meio de um trabalho a ser entregue pelo portal acadêmico VALOR 10 pontos Todos os alunos deverão de forma individual postar a resolução no portal acadêmico Não será aceito trabalhos fora do prazo ou por email Pedese para uma bomba geometricamente semelhante com diâmetro de 035m e opera com uma rotação de 1450 rpm Questão 2 Determinar os pontos de altura manométrica para a bomba geometricamente semelhante Questão 3 Determinar os pontos de rendimento para a bomba geometricamente semelhante Questão 4 Uma bomba centrífuga utilizada numa instalação de bombeamento está fornecendo a altura de carga correta porém está apresentando uma vazão muito inferior à necessária Uma possível solução para esse problema é A Adicionar uma bomba semelhante em série com a existente B Associar duas bombas semelhantes em paralelo C Utilizar uma bomba de múltiplos estágios D Utilizar um fluido de maior viscosidade E Aumentar de forma significativa a altura de sucção da bomba Questão 5 Em diversos projetos de instalações hidráulicas muitas vezes se faz necessário o acoplamento de bombas em série ou em paralelo Em uma estação de bombeamento a associação de uma segunda bomba em série tem como finalidade A Garantir o funcionamento das bombas sem ocorrência de cavitação B Aumentar a vazão na tubulação C Elevar a altura manométrica D Diminuir a pressão na tubulação E Garantir a continuidade do bombeamento mesmo com a parada de uma das bombas Questão 6 Com o propósito de caracterizar boas condições de aspiração do líquido nas bombas é preciso calcular o NPSH requerido ou simplesmente NPSH da bomba Considerese uma instalação cujas características na aspiração correspondam aos dados abaixo pressão de vapor do líquido na temperatura de bombeamento 0236 mca altura estática de aspiração 230 mca perda de carga na aspiração 200 mca pressão de vapor da água a 100 oC ao nível médio do mar 1033 mca altura total de aspiração 430 mca Qual o valor do NPSH disponível para essa instalação a 1494 mca b 5794 mca c 6030 mca d 10094 mca e 14630 mca Questão 7 A figura abaixo apresenta uma vista em corte de uma bomba centrífuga típica Assinale a opção que apresenta a correta associação legenda componente A A selo mecânico B rotor impelidor C sucção D mancal de rolamento de esfera B A selo mecânico B canal de dreno C sucção D mancal de rolamento de agulha C A prensagaxeta B rotor impelidor C sucção D mancal de rolamento de agulha D A selo mecânico B canal de dreno C descarga D mancal de rolamento de esfera E A prensagaxeta B rotor impelidor C descarga D mancal de rolamento de esfera Questão 8 Determine o comprimento equivalente máximo em m para que não ocorra cavitação na tubulação de aspiração da bomba com NPSH fornecido pelo fabricante igual a 25m A bomba trabalha com a água a 20ºC A tubulação apresenta um diâmetro de 200 mm O fator de atrito da tubulação é igual a f 0056 A vazão é igual a Q 20m³h Desconsidere o termo de energia cinética Considere patm10132kPa Dados pv 234 kPa ρ9982 kg m3 Questão 9 Em uma instalação de bombeamento conforme esquemático apresentado São conhecidos os seguintes dados Vazão 08 m3s Diâmetro da tubulação de sucção 25 polegadas Diâmetro da tubulação no recalque 18 polegadas Perda de carga na sucção 24 m Perda de carga no recalque 12 m Rendimento total mecânico 70 Pedese para calcular A A potência hidráulica fornecida pela bomba em KW B A potência de eixo mecânica da bomba em CV Questão 10 Descreva o que é NPSH e qual é a diferença entre NPSH disponível e requerido Questão 4 1Ponto Graficar a curva H Q Questão 5 1Ponto Graficar a curva Q Tabelas Tabela A2 Propriedades da Água Temperatura C Massa Específica ρ kgm³ Peso Específico γ kNm³ Viscosidade Dinâmica μ Pas ou Nsm² Viscosidade Cinemática ν m²s 0 1000 981 175 x10³ 175 x10⁶ 5 1000 981 152 x10³ 152 x10⁶ 10 1000 981 130 x10³ 130 x10⁶ 15 1000 981 115 x10³ 115 x10⁶ 20 998 979 102 x10³ 102 x10⁶ 25 997 978 891 x10⁴ 894 x10⁷ 30 996 977 800 x10⁴ 803 x10⁷ 35 994 975 718 x10⁴ 722 x10⁷ 40 992 973 651 x10⁴ 656 x10⁷ 45 990 971 594 x10⁴ 600 x10⁷ 50 988 969 541 x10⁴ 548 x10⁷ 55 986 967 498 x10⁴ 505 x10⁷ 60 984 965 460 x10⁴ 467 x10⁷ 65 981 962 431 x10⁴ 439 x10⁷ 70 978 959 402 x10⁴ 411 x10⁷ 75 975 956 373 x10⁴ 383 x10⁷ 80 971 953 350 x10⁴ 360 x10⁷ 85 968 950 330 x10⁴ 341 x10⁷ 90 965 947 311 x10⁴ 322 x10⁷ 95 962 944 292 x10⁴ 304 x10⁷ 100 958 940 282 x10⁴ 294 x10⁷ Fonte R Mott Mecânica de Fluidos Aplicada 4ª edição 1996 Tabela 42 Faixa de valores da rotação específica nₓ para diferentes tipos de bombas hidráulicas Bombas Centrífugas Hélice Centrífugas Helicoidal Axial Lenta radial Normal Rápida Tipo Francis Fluxo Misto 25 25 35 35 70 70 120 120 160 140 Laminar Critical Transition flow zone zone Complete turbulence rough pipes Roughness ε Material ft mm Glass plastic 0 0 Concrete 0003003 099 Wood stave 00016 05 Rubber smoothed 0000033 001 Copper or brass tubing 0000005 00015 Cast iron 000085 026 Galvanized iron 00005 015 Wrought iron 000015 0046 Stainless steel 0000007 0002 Commercial steel 000015 0045 Smooth pipes εD 0000005 εD 0000001 Reynolds number Re Relative roughness εD f Laminar flow f64Re 01 009 008 007 006 005 004 003 0025 002 0015 001 0009 0008 10³ 210³ 3 4 5 6 8 10⁴ 210⁴ 3 4 5 6 8 10⁵ 210⁵ 3 4 5 6 8 10⁶ 210⁶ 3 4 5 6 8 10⁷ 210⁷ 3 4 5 6 8 10⁸ Formulário