Exercicio Maquina de Fluxo

1 Um ventilador operando no seu ponto de projeto com ar de massa especifica igual a 12 kgm³ desenvolve uma diferença de pressão total de 73575 Pa e uma vazão de 38 m³s quando gira a uma velocidade de rotação de 1480 rpm Para um modelo reduzido que desenvolve a mesma diferença de pressão total girando a uma velocidade de 2960 rpm determinar a a vazão do modelo b o tipo de ventilador em questão justificando c o fator de escala geométrica kG entre protótipo e modelo d a potência no eixo do modelo considerando o seu rendimento igual ao do protótipo e este igual a 75 Respostas a Qm 95 m³s b Ventilador centrífugo nqA 21945 c kG 2 d Pem 9319 kW 2 Uma bomba instalada no laboratório de hidráulica do CTUFSM acionada diretamente por um motor elétrico quando gira a 1700 rpm apresenta as seguintes características H 70 m Q 40 ls Pe 500 W e D 140 mm diâmetro do rotor Fazendoa girar a uma velocidade de rotação de 3400 rpm e sabendose que a potência máxima admitida pelo motor é de 1000 W perguntase a qual é o tipo da bomba em questão b haverá sobrecarga no motor Justifique pelo cálculo da potência para a nova rotação c procurando manter a potência no seu valor limite de 1000 W para a nova rotação 3400 rpm por meio da troca do rotor da bomba por um outro semelhante mas de diâmetro diferente qual será o diâmetro desse novo rotor d para esse novo diâmetro qual será a altura desenvolvida pela bomba e qual será a vazão recalca da pela bomba para essa mesma situação Respostas a Bomba centrífuga nqA 7511 b Haverá sobrecarga Pe 4000W c D 106 mm d H 1609 m e Q 348 ls 3 Os dados de uma usina hidrelétrica na qual será instalada uma turbina hidráulica do tipo Francis são os seguintes Q 312 m³s H 80 m D4 685 m n 1125 rpm Pe 22028 MW No laboratório de ensaios dispõese de um reservatório de nível constante com queda disponível de 65 m e vazão de 008 m³s Pretendendose projetar e ensaiar um modelo reduzido no laboratório perguntase a qual deverá ser o diâmetro de entrada do rotor no modelo b com que velocidade de rotação deverá ser realizado o ensaio c qual a potência que será medida pelo freio dinamométrico considerandose o efeito de escala sobre o rendimento Respostas a D4m 205 mm b nm 1785 rps 1071 rpm Pem 402 kW 4 O rotor de uma bomba centrífuga projetada para recalcar 20 m³s de água a uma altura de 35 m possui um diâmetro de saída Ds 10 m A velocidade de rotação de projeto é de 500 rpm Um modelo reduzido dessa bomba construído com um rotor de diâmetro Dsm 040 m e ensaiado com uma velocidade de rotação de 900 rpm consumiu uma potência no eixo Pem 65 kW Levando em consideração o efeito de escala sobre o rendimento determinar a a velocidade de rotação específica do modelo b a vazão do modelo c a altura de elevação do modelo d o rendimento previsto para a bomba projetada e a potência no eixo da bomba projetada Respostas a nqAm nqAp 14715 b Qm 023 m³s c Hm 1814 m d ηtp 072 e Pep 95375 kW 5 Uma turbina modelo de 390 mm de diâmetro desenvolve 9 kW de potência com um rendimento de 70 a uma velocidade de rotação de 1500 rpm sob uma queda de 10 m Uma turbina geometricamente semelhante de 1950 mm de diâmetro operará sob uma queda de 40 m Que valores serão esperados para a velocidade de rotação e para a potência dessa turbina levando em consideração o efeito de escala sobre o rendimento Respostas a np 600 rpm b Pep 2120 kW 212 MW 6 Um ventilador centrífugo projetado para insuflar ar com massa específica ρ 12 kgm³ apresenta as seguintes características n 1920 rpm Δpt 1500 Pa nqA 150 Ds 500 mm α4 90 β5 90 e μ 08 Considerando os rendimentos ηv 095 ηa 100 e ηm 098 invariáveis com a variação da velocidade de rotação calcular a o rendimento hidráulico do ventilador b a potência consumida quando operar na velocidade de 1760 rpm c a diferença de pressão total produzida também a 1760 rpm Respostas a ηh 062 b Pe 195 kW c Δpt 12604 Pa