Lista de Exercícios Resolvidos sobre Cavitação em Bombas - Engenharia Hidráulica

6ª Lista de Exercícios CAVITAÇÃO 1 O teste de uma bomba girando na sua velocidade de projeto n 3600 rpm e operando com água de massa específica de 1000 kgm³ revelou os seguintes dados para o melhor ponto de rendimento a pressão manométrica na descarga da bomba 360 bar b pressão manométrica na sucção da bomba 400 mbar c velocidade do escoamento na entrada da bomba 40 ms d vazão 288 m³h e torque no eixo da bomba 14 Nm e f altura de sucção 10 m Sabendo que os manômetros estão nivelados em pontos onde as tubulações possuem o mesmo diâmetro determinar a altura manométrica de elevação da bomba b o seu rendimento total c o NPSH requerido e d ocorrerá a cavitação ou não Considere que o reservatório inferior se encontra aberto Resp a41mca b 6062 c 278m 2 Um modelo de bomba centrífuga gira a 2500 rpm opera com água a 180 F e com vazão igual a 900 gpm Começa a cavitar quando a pressão na entrada e a velocidade são iguais a 13 psia e 22 fts respectivamente Encontre o NPSH para um protótipo 4 vezes maior e que é acionado por um motor de 1100 rpm A relação entre NPSH para bombas geometricamente semelhantes é dada pela equação abaixo Resp 6366 ft NPSHprotótipo NPSHmodelo NpNm² DpDm² 3 As turbinas Kaplan de uma instalação hidroelétrica apresentam as seguintes características nominais H 40 m e Q 160 m³s Sabendose que a cota de instalação das turbinas em relação ao nível do mar é 2765 m e o nível dágua do canal de fuga à jusante tem seu valor mínimo na cota de 281 m qual será o menor número de pólos a ser utilizados nos geradores elétricos de 60 Hz acoplados diretamente nas turbinas e qual será a velocidade de rotação com que deverão operar de maneira a não cavitar Nrpm 60fHz p onde p é o número de polos Considere T 20C Resp 138 rpm 4 Uma bomba projetada para trabalhar a 27 Ls e 3000 rpm encontrase trabalhando no seu ponto de projeto aspirando água a 15ºC ρ 99910 kgm³ e pvap 1707 kPa de um reservatório a pressão atmosférica igual a 981kPa O instrumento na admissão da bomba acusa uma pressão manométrica de 981kPa e o manômetro na descarga 2943kPa A bomba tem seu eixo situado a 07m acima do nível do líquido do reservatório de aspiração Considere desprezível a energia cinética pela velocidade na entrada da bomba Verifique se a bomba entra em cavitação Resp Não cavita 5 Uma bomba centrífuga é testada a 1750 rpm usando um sistema de escoamento conforme figura O nível de água no reservatório de alimentação está 1m acima da linha de centro da bomba a tubulação de sucção consiste em 18m de tubo de ferro fundido reto de 125mm de diâmetro um cotovelo padrão e uma válvula gaveta totalmente aberta Calcule a altura de sucção positiva líquida NPSH disponível na entrada da bomba para uma vazão volumétrica de 230 m³h de água a 30C A bomba irá cavitar As curvas característica da bomba estão na figura Resp Não cavita