Atividade 2 - Máquinas Hidráulicas Unp Ead

Pergunta 1\nPara as bombas, o conceito de velocidade específica pode ser entendido como a rotação da bomba modelo, operando em altura manométrica e vazão iguais à unidade, ou seja, adotando, Hm = 1 e Qm = 1 :\nO parâmetro velocidade específica é de grande importância para a seleção de uma bomba e pode, inclusive, ser usado, tendo em vista outra mecanicamente semelhante. Na sequência, a figura mostra a classificação das bombas de acordo com a faixa de velocidade específica de operação. Vamos analisá-la para entender melhor esse conceito.\n\nFonte: Baptista e Lara (2010, p. 146).\n#PraCegoVer: a figura apresenta o desenho esquemático de seis eixos de rotação, partindo da esquerda para a direita, respectivamente, do maior para o menor. No eixo horizontal, estão representadas as velocidades específicas para cada eixo de rotação de um tipo de bomba. Iniciando na esquerda, observa-se o maior eixo de rotação, que corresponde ao de uma bomba centrífuga com velocidade específica de 10 rpm. A sua direita, encontra-se outro eixo de rotação, com tamanho menor e que corresponde ao de uma bomba centrífuga, porém com velocidade específica de 20 rpm. Em seguida, tem-se outro eixo de rotação idêntico e menor, também correspondente ao de uma bomba centrífuga, mas para velocidade específica de 40 rpm. A sua direita, outro eixo de rotação, que demanda uma bomba centrífuga, indicado para velocidades específicas de 60 rpm. Mais à direita, observa-se um eixo de rotação menor ainda, que corresponde ao de uma bomba mista com velocidade específica de 100 rpm, e à sua direita, tem-se o último eixo de rotação, onde tem-se, que corresponde ao de uma bomba axial com velocidade específica de 200 rpm.\n\nCom base no exposto e na figura apresentada, bem como nos conhecimentos adquiridos sobre velocidade específica, analise as assertões a seguir e a relação proposta entre elas.\nI. As bombas hidráulicas do tipo axial possuem sua faixa de operação nas regiões com maiores valores de velocidade específica.\nPois: \nII. As bombas do tipo axial são amplamente utilizadas em aplicações que demandam menores vazões e alturas manométricas maiores. A seguir, assinale a alternativa correta.\nResposta:\nSelecionada: A assertão I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.\nResposta Correta: A assertão I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.\n\nComentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois a assertão I é uma proposição verdadeira. Ao analisar a figura apresentada, nota-se que as bombas axiais operam em faixas com maiores valores de velocidade específica. Além disso, a assertão II é uma proposição falsa, pois o tipo de bomba com rotor axial é amplamente utilizado em aplicações que demandam menores vazões e menores alturas manométricas. Pergunta 2\nPor meio dos ensaios, é possível obter diversas combinações de alturas manométricas e vazões que constituem a faixa de operação de uma bomba. O conjunto com todos esses pontos dá origem a uma curva característica, por sua vez, serve como fonte de diversas informações, como: desenvolvimento de potência em função da vazão, variação do rendimento em função da vazão, dentre outras.\nSobre as curvas características das bombas, assinale a alternativa correta.\nResposta Selecionada: As curvas características são obtidas em ensaios nas bancadas dos fabricantes e podem ser entendidas como um retrato da faixa de operação ou de funcionamento das bombas, nas variadas situações.\nResposta Correta: As curvas características são obtidas em ensaios nas bancadas dos fabricantes e podem ser entendidas como um retrato da faixa de operação ou de funcionamento das bombas, nas variadas situações. O dimensionamento e a seleção da bomba dependem da determinação de detalhes construtivos. Alguns dos parâmetros técnicos são: o tipo de rotor, o tipo de selagem do eixo, o tipo de acoplamento, a quantidade de estágios, dentre outros.\nSobre os parâmetros técnicos construtivos inerentes às bombas hidráulicas, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).\n\nI. ( ) A altura manométrica ajudará a definir se uma bomba de simples estágio será adequada ou se haverá necessidade de uma complexa de múltiplos estágios.\nII. ( ) Em serviços médios e pesados, recomendam-se os anéis de desgaste para proteção da voluta e as luvas de proteção do eixo na posição próxima à sagital.\nIII. ( ) Para os casos em que a bomba irá trabalhar com fluidos inflamáveis, contaminantes ou de maior custo, a opção recomendada para a selagem é a feita por gaxetas ou algum tipo de contato com o meio externo.\nIV. ( ) Em sistemas de convívio, a escolha da mecânica especial, pode-se verificar no rotacionário e cíclico, em que é destinada à direção.\n\nAssinale a alternativa que representa a sequência correta.\n\nResposta Selecionada: V, V, F, V.\nResposta Correta: V, V, V, V.\n\nComentário da resposta:\nResposta correta. A alternativa está correta, pois uma maior quantidade de estágios proporcionará um maior acréscimo na pressão do fluido, possibilitando ampliar a altura manométrica. Os anéis de desgaste e as luvas do eixo contribuem, respectivamente, para a proteção da voluta e do eixo, pois formam uma barreira de mecânica de proteção. A escolha mecânica é a mais indicada para se evitar contato do fluido com o meio externo, porém apresenta um maior custo. Por fim, em rotores especiais, é comum o tipo de acoplamento direto, devido à sua maior eficiência, segurança e qualidade construtiva. Fonte: Baptista e Lara (2010, p. 158).\n#PraCegoVer: a figura ilustra o gráfico altura manométrica Hm no eixo vertical versus vazão Q, no eixo horizontal. À esquerda, a curva da bomba (CB) se origina cortando o eixo vertical na sua parte superior do gráfico e decresce suavemente ao se deslocar para a direita. Na região inferior do eixo vertical, na altura Hg, ou altura geométrica, origina-se a curva do sistema (CS). Essa curva cresce suavemente da esquerda para a direita. Ambas as curvas se interceptam em um ponto denominado ponto de operação.\n\nAo ter em vista o seu conhecimento sobre as curvas características das bombas e do sistema de tubulação, bem como o ponto de operação do conjunto, assinale a alternativa correta.\n\nResposta Selecionada: A curva característica para um sistema de tubulação é construída considerando o percurso entre o reservatório inferior e o reservatório superior.\nResposta Correta: A curva característica para um sistema de tubulação é construída considerando o percurso entre o reservatório inferior e o reservatório superior.\n\nComentário da resposta:\nResposta correta. A alternativa está correta, pois se desenvolve a curva característica para um sistema de tubulação considerando todas as perdas de carga distribuídas e localizadas, além dos componentes equivocados, entre outros fatores específicos de cada método, existentes no percurso entre o reservatório inferior e o reservatório superior. No estudo da análise dimensional e semelhança de bombas hidráulicas, é importante reforçar que qualquer variação nas dimensões de uma bomba influenciará, em muito, as grandezas: potência, altura manométrica e vazão.\nEsse fato é evidenciado pelas equações destacadas na sequência.\n\nQp/qm = k3 * np/nm\nHp/Hm = k2 * (np/nm)²\nPp/Pm = k5 * (np/nm)³ horizontal, ou seja, para maiores valores de vazão.\n\nCom base no exposto e na figura apresentada, bem como nos conhecimentos a respeito das curvas características de uma bomba centrífuga, analise as assertões a seguir e a relação proposta entre elas.\n\nI. No trecho da curva característica mostrado na figura, as grandeszas altura manométrica e vazão apresentam relação inversamente proporcional.\nPois:\nII. As bombas centrífugas geram curvas características H m x Q que podem ser expressas, perfeitamente, por uma função de primeiro grau.\n\nA seguir, assinale a alternativa correta.\n\nResposta\nSelecionada: \nAs assertões I e II são propostas verdadeiras, mas a II não é uma justificação correta da I.\n\nResposta Correta: \nA assertão I é uma proposição verdadeira, e II é uma proposição falsa.\n\nComentário\nda resposta: \nSua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a assertão I é uma proposição verdadeira. As grandezas altura manométrica e vazão são representadas no trecho mostrado, ou seja, na faixa de operação ilustrada no gráfico, aumentando os valores de vazão, observa-se uma queda na altura manométrica. Além disso, a assertão II é uma proposição falsa, pois o formato das curvas características H x Q para as bombas centrífugas geram, normalmente, um formato aproximadamente parabólico. 1 em 1 pontos\n\nPergunta 8\n\nA teoria e as relações matemáticas de semelhança mecânica têm como propôsito diminuir o risco dos erros na execução de projeto, pois permitem o estudo em modelos reduzidos; assim, será possível avaliar o desempenho real de diversas máquinas de hidráulicas ditas como semelhantes. Na sequência, são mostradas algumas equações de semelhança que relacionam vazão, rotação, altura manométrica e potência.\n\nQp\n\nqm = k3 np\n\nnm\n\nHp\n\nHm = k2 (np/nm)2\n\nPe\n\nPm = k5 (np/nm)3\n\nA respeito das relações matemáticas de semelhança mecânica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).\n\nI. ( ) Valores de K maiores do que 1 indicam que o protótipo será maior do que o modelo.\nII. ( ) O valor de K maior do que 1 pode ser um indício de que o protótipo irá obter maior altura manométrica do que o modelo, mantendo-se a rotação constante.\nIII. ( ) O valor de K menor do que 1 indica, com precisão, que o protótipo terá um desempenho no que o modelo, mantendo-se a rotação constante.\nIV. ( ) O valor de K menor do que 1 indica que o protótipo é menor do que o modelo.\n\nAssinale a alternativa que representa a sequência correta.\n\nResposta Selecionada: \nV, V, F, V.\n\nResposta Correta: \nV, V, F, V.\n\nComentário: \nResposta correta. A alternativa está correta, pois a constante geométrica \"K\" é a razão entre as dimensões lineares L do protótipo e do modelo, k = Lp/Lm. Assim, se K é maior do que 1, o protótipo será maior do que o modelo; portanto, se K é maior do que 1, haverá possibilidade de o protótipo obter maiores valores para a altura manométrica e vazão. 1 em 1 pontos\n\nPergunta 9\n\nDevido à grande quantidade de bombas existentes, não há um único método para realizar a escolha de forma mais adequada. Entretanto, os critérios mais considerados para a seleção das bombas são: altura manométrica, característica do fluido, vazão, características da instalação, dentre outros. Após a definição do tipo de bomba, deve-se escolher o modelo mais compatível do fabricante ao atendimento da instalação. Um exemplo de \"ábaco de cobertura\" do fabricante KSB está ilustrado na figura evidenciada na sequência.\n\nFonte: Silva (2003, p. 2).\n#PraCegoVer : a figura representa um ábaco de cobertura do fabricante de bombas KSB. O eixo vertical representa a altura manométrica H e possui 8 valores em ordem crescente, de baixo para cima. Esses valores são, respectivamente: 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 38. O eixo horizontal representa a vazão e possui 15 valores crescentes, da esquerda para a direita. Esses valores são, respectivamente: 2, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 200, 300, 400 e 500. Uma linha vermelha horizontal é traçada cortando o eixo vertical na altura manométrica H m igual a 26 metros, e outra linha vermelha vertical é traçada cortando o eixo horizontal na vazão volumétrica Q igual a 12m³/h. A interseção dessas duas linhas, mais à esquerda do ábaco, está dentro da região denominada como 40-250, que representa o modelo da bomba a ser escolhido. Abaixo da região 40-250, existem, também, as regiões: 32-300 e 40-160. Acima, existe a região 50-250. A direita e de cima para baixo, existem, respectivamente, as regiões: 65-250, 80-250, 100-250, 80-200, 125-250, 100-200, 65-160, 80-160 e 50-160.\n\nConsiderando o ábaco de cobertura KSB para a escolha do modelo de bomba,\n\nResposta Selecionada: \nV, V, F, V.\n\nResposta Correta: \nV, V, F, V.\n\nComentário: \nResposta correta. A alternativa está correta, pois as constantes de dimensionamento têm uma razão direta com as características da bomba. O protótipo e o modelo são linhas matemáticas diretas da interseção em que a curva característica é definida.