Prova-Mecânica-dos-Fluidos-Dimensionamento-de-Sistemas-de-Recalque

Caso não concorde com alguma das normas estabelecidas escreva no inicio da prova o que não está de acordo e as razões para tal Quaisquer reclamações quanto às normas não questionadas no inicio da prova e originadas pelo descumprimento das mesmas ou que aleguem o desconhecimento das mesmas não serão consideradas Para que a prova seja corrigida apresente folha de questões assinada com as inconformidades anotadas caso estas existam Visto em 31 de julho de 2023 1ª Questão Valor 20 Estime o comprimento máximo que o conduto de aspiração deve ter para evitar que a bomba nele instalada cavite Sabese que o NPSH requerido pela bomba é de 80m que ela se encontra instalada em local cuja altitude é de 200m que a pressão de vapor do líquido bombeado é de 40KPa e que o desnivel geométrico de aspiração é de 10m posição da bomba em relação ao nível de água no reservatório inferior bomba afogada Quanto ao conduto de aspiração ele apresenta perda de carga unitária de 0089mm somatório dos coeficientes de perda localizada valendo 465 e velocidade do escoamento de 15 ms 2ª Questão Valor 20 Um sistema de recalque opera com uma bomba centrifuga funcionando a 1750RPM cuja curva de estrangulação é dada por Hg117x105 N2 731x106 N Q00003 Q2 com a vazão expressa em m3h Sabendo que a curva da canalização é expressa por H12 954x104 Q2 determine o ponto de funcionamento do sistema caso sejam empregadas duas bombas em série 3ª Questão Valor 60 Para a instalação de recalque da figura que segue com a bomba funcionando a 1750 RPM determine a o ponto de funcionamento da bomba com o rotor 395mm e a potência do motor b se haverá problema de cavitação sabendo que a altura da instalação em relação ao nível do mar 1610m c as alturas manométricas de aspiração e de recalque d o rotor que forneceria a vazão desejada de 180 ls e a vazão bombeada caso a rotação fosse alterada para 1320 RPM Dados L1300m L21600m L33500m L490000m h1230m h21970m e1e2025mm D1350mm D2300mm Temperatura água 25ºC g9806ms2 Singularidade Coeficiente de perda Singularidade Coeficiente de perda Curva mexânico 070 Válvula de retenção 30 Válvula de pé 120 Curva de raio curto 08 Curva de raio longo 020 Alargamento brusco 10 Registro gaveta aberto a 50 030 Registro gaveta aberto a 25 500 Redução excêntrica 050 70 Diam432mm 60 Diam395mm 50 40 Diam355mm 30 20 10 0 5 0 80 60 40 20 Q ls 1ª Questão NPSH requerido NPSHr80m Pressão atmosférica e de vapor Altitude 200mPatmγ136 760 0081 h1000 136 760 0081 2001000 10115m Pvγ40 98060408m Altura geométrica de sucção hgs10m Perda de carga na sucção hfJL K V22g hf0089 L 465 152 2 9806 0089L 0533 NPSH disponível NPSHd Patmγ Pvγ hgs hfs NPSHr 10115 0408 10 0089L 0533 80 81735 0089L 80 L 195m Conclusão O comprimento da tubulação deve ser 195m Para não ter cavitação da bomba 2ª Questão Equação da bomba N 1750 rpm HB 117 10⁵ N² 731 10⁶ NQ 00003 Q² HB 117 10⁵ 1750² 731 10⁶ 1750 Q 00003 Q² HB 00003 Q² 001279 Q 35831 Equação do sistema H 954 10⁴ Q² 12 Análise de uma bomba Igualando os pontos de operação da bomba e sistema H HB 954 10⁴ Q² 12 00003 Q² 001279 Q 35831 1254 10³ Q² 001279 Q 23831 0 Resolvendo a equação do segundo grau a vazão de operação Q 13285 m³h Altura de operação H 954 10⁴ 13285² 12 28837 m Ponto de operação da uma bomba Q 13285 m³h H 28837 m Análise de duas bombas em série Igualando os pontos de operação da bomba e sistema H 2 HB 954 10⁴ Q² 12 200003 Q² 001279 Q 35831 1554 10³ Q² 002558 Q 59662 0 Resolvendo a equação do segundo grau a vazão de operação Q 18788 m³h Altura de operação H 954 10⁴ 18788² 12 45676 m Ponto de operação da uma bomba Q 18788 m³h H 45676 m 3ª Questão a Dados da sucção e 025 mm D 350 mm L 3 16 19 m K 470 175 020 530 050 1245 Dados do recalque e 025 mm D 300 mm L 35 900 935 m K 20 300 070 10 3370 Altura geométrica hgs 230 m hgr 1970 m Perda de carga na sucção Chute inicial f 0025 hfs 8f π² g D⁵L Q² K 8Q² π² g D⁴ 8 0025 π² 9806 19 0350⁵ Q² 1245 8 Q² π² 9806 0350⁴ hfs 76055 Q² Perda de carga no recalque Chute inicial f 0025 hfr 8f π² g D⁵L Q² K 8Q² π² g D⁴ 8 0025 π² 9806 935 0300⁵ Q² 3370 8 Q² π² 9806 0300⁴ hfr 113905 Q² Equação do sistema H hgs hfs hgr hfr H 230 76055 Q² 1970 113905 Q² H 22 121510 Q² Desenhando a equação do gráfico Curva do Sistema Notase que a curva do sistema e a curva do rotor 395mm cruzam no seguinte ponto de operação Q 150 Ls H 4935 m b NPSH requerido NPSHr 25m Pressão atmosférica e de vapor Altitude 200m Patm γ 136 760 0081h 1000 136 760 0081 1610 1000 8562m Temperatura 25C Pv γ 0322m Altura geométrica de sucção hgs 230m Perda de carga na sucção hfs 760550² 76055 0150² 1711m NPSH disponível NPSHd Patm γ Pv γ hgs hfs NPSHd 8562 0322 230 1711 423m Conclusão Como NPSHd NPSHr Não haverá cavitação c Altura manométrica de sucção Hs hgs hfs 230 76055 0150² 4011m Altura manométrica de recalque Hr hgr hfr 1970 113905 0150² 4533m d Observando novamente o desenho feito da curva notase que para a vazão de 180Ls o motor ideal é o e Relação de bombas Qn1750rpm Qn1320rpm 150 1750 Q 1320 Q 11314Ls