Trabalho Individual - Maquinas de Fluxo - Bombas Centrifugas

1 DEPADP MÁQUINAS DE FLUXO Profª Mirella G F M Silva Valor do trabalho 100 pontos Trabalho individual Caso dois ou mais alunos postem o mesmo trabalho para ambos o trabalho será zerado Data de entrega 19062021 até às 2355 Postar em formato pdf outros formatos de entrega não serão aceitos Questões 1 a 10 05 pontos cada Questão 11 1 pontos Questão 12 e 13 2 pontos cada 1 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 2 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 3 Assinalar como F FALSO ou V VERDADEIRO a partir das sentenças dadas A cavitação é um fenômeno que ocorre nas bombas de deslocamento positivo e nas válvulas de circuitos hidráulicos A cavitação é um fenômeno que não ocorre nas bombas centrífugas O fator de agravamento da cavitação é a pressão 2 4 Em uma instalação industrial desejase elevar um determinado fluido de um reservatório para outro localizado a 20 m de altura em relação ao reservatório à montante Para isso estão à disposição duas bombas iguais as quais deverão trabalhar em conjunto para realizar a operação Desejase que o reservatório receptor atinja seu nível máximo no menor tempo possível Com base nisso a melhor configuração de trabalho para estas bombas e que justificam a sua aplicação é A Associação das bombas em série onde a velocidade do escoamento é o dobro em relação à associação em paralelo B Associação das bombas em paralelo pois a potência necessária é menor do que na associação em série C Associação das bombas em série pois poderá alcançar uma altura maior enchendo o reservatório em menor tempo D Associação das bombas em paralelo pois se pode alcançar uma maior altura de elevação porém com uma vazão reduzida E Associação das bombas em paralelo onde a vazão obtida pela associação é igual ao dobro da vazão de uma máquina isolada 5 A cavitação em máquinas de fluxo provoca a queda de rendimento e da potência transmitida e em muitos casos podem originar vibrações perigosas para a estrutura da máquina No que consiste o fenômeno da cavitação A Na formação de bolhas de vapor no líquido por efeito de uma redução de velocidade das pás B Em partículas sólidas em suspensão que possuem uma granulometria maior do que a recomendada e que devido ao atrito causam maior perda de carga na máquina C No desbalanceamento do eixo do rotor causado pelo uso prolongado da máquina D Em pequenas gotículas de líquido que colidem com as pás da turbina removendo material e formando cavidades nas pás E Na formação de bolhas de vapor ou de gás num líquido por efeito de uma redução da pressão 6 O engenheiro responsável pela seleção de uma bomba realiza o cálculo do NPSH Net Positive Suction Head disponível informando o valor ao fornecedor da bomba O fornecedor por sua vez seleciona um modelo apropriado com NPSH requerido menor que o NPSH disponível Na seleção de uma bomba este requerimento tem por objetivo evitar um fenômeno que pode prejudicar o desempenho da bomba ou mesmo degradála Esse fenômeno é denominado A Incrustação B Regeneração C Recirculação 3 D Batida de pino E Cavitação 7 A cavitação pode ser evitada se a pressão em todos os pontos da máquina de fluxo for mantida A Acima da pressão de reação química de corrosão B Abaixo da pressão de vapor do líquido de trabalho C Abaixo da pressão de reação química de corrosão D Acima da pressão atmosférica E Acima da pressão de vapor do líquido de trabalho 8 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 9 Um fenômeno relativamente comum que ocorre nas instalações de bombeamento que utilizam bombas centrífugas é a cavitação que pode provocar corrosão desgaste remoção de partículas e destruição de partes dos rotores das bombas 4 A respeito desse fenômeno considere as seguintes afirmativas e julgueas como verdadeiras ou falsas Para que não ocorra a cavitação o NPSH disponível da bomba deve ser maior que o NPSH requerido Nas bombas radiais uma das precauções para se evitar que ocorra a cavitação é o emprego de um rotor com poucas pás Nas bombas radiais de múltiplos estágios a cavitação pode ser evitada adotando se um pequeno valor para a altura de elevação a cargo de cada rotor O NPSH de uma bomba NPSHp ou NPSHr é a pressão mínima requerida à entrada do impulsor para que não ocorra cavitação Para aumentar o valor de NPSHd as opções passam por aumentar o valor de H de sucção geométrico no caso de aspiração positiva ou reduzir o valor de H de sucção geométrico no caso de aspiração negativa 10 Admitindose a pressão de vapor da água igual a 10000 Pa e a pressão atmosférica de 100000 Pa o NPSH disponível ou altura manométrica disponível na sucção da bomba é de a 110 mca b 60 mca c 50 mca d 10 mca e 40 mca 11 Uma tubulação de aço com 150mm de diâmetro e 1000m de comprimento transporta 36 m³h de óleo combustível a uma temperatura de 25 ºC Sabendo que a viscosidade cinemática ao referido fluido àquela temperatura é da ordem de 000130 m2s responda a Qual o regime de escoamento a que está submetido o fluido em questão b Qual a perda de carga ao longo do referido oleoduto 12 Determine o diâmetro mínimo para que não ocorra cavitação numa tubulação de aspiração de uma bomba com NPSH igual a 25m A bomba trabalha com água a 20ºC A tubulação apresenta um comprimento equivalente igual a 102 m incluindo a perda de carga dos acessórios O fator de atrito da tubulação é igual a 0036 O nível do líquido no reservatório de aspiração aberto à atmosfera está 25m abaixo do eixo da bomba A vazão é igual a 72 m3h Considere patm10132kPa Dados pv 234 kPa ρ9982 kg m3 5 13 Considere a bomba do esquema abaixo com vazão de 90 Ls sendo o liquido bombeando gasolina a 25ºC Do catalogo do fabricante se obtêm o NPSH igual a 19m na vazão de operação do sistema Considere o tubo de aço com rugosidade absoluta de 43𝑥104 m e diâmetro de 100mm Determine o NPSH do sistema verificando se há o risco de cavitação Dados 𝐾𝑐90 04𝑚 𝐾𝑣á𝑙𝑣𝑢𝑙𝑎 175𝑚 𝜐𝐺𝑎𝑠𝑜𝑙𝑖𝑛𝑎 25𝐶 6𝑥106𝑚2𝑠 𝑃𝑎𝑡𝑚 𝛾 13 𝑚 𝑐 𝑎 𝑃𝑣 𝛾 47 𝑚 𝑐 𝑎 𝐿1 595𝑚 𝐿2 23𝑚 Fórmulas ℎ 𝑓 𝐿 𝐷 𝑉² 2𝑔 ℎ ΣK 𝑉² 2𝑔 𝑅𝑒 𝑉𝐷 𝜐 𝑃𝑎𝑡𝑚 𝛾 𝑃𝑣 𝛾 𝐻 ℎ 𝑉2 2𝑔 ℎ 𝑓 000551 2𝑥104 𝑘 𝐷 106 𝑅𝑒 1 3