Trabalho do Rotor

Trabalho Projeto de Dimensionamento de rotor de uma máquina de fluxo geradora radial Objetivo Dimensionar e confeccionar um rotor de uma bomba centrífuga Metodologia Aplicar metodologia proposto por Henn para cálculo de rotores radiais capítulo 12 Máquinas de fluidos para os dados de projeto estabelecidos vazão trabalho específico e velocidade de rotação Como referencial teórico usar as notas de aula e os conceitos apresentados no capítulo 12 de nosso livro texto Criar uma planilha de cálculos a partir do roteiro propôsto por Henn Apresentar um desenho 3D do rotor obtido pelo método de dimensionamento Imprimir em impressora 3D o rotor dimensionado Comparar com rotor real de uma bomba centrífuga Relatório Objetivo Apresentar de forma clara qual o objetivo do trabalho e as etapas a serem seguidas Metodologia Apresentar as equações e conceitos utilizados para obter o resultado Resultados Os valores numéricos obtidos em cada etapa do roteiro planilha de cálculos e o desenho 3D do rotor dimensionado Cálculo de um rotor radial 1 Dados de projeto Vazão de 4300 lh ou 00012 m3s Salto energético específico de 55 Jkg Rotação de 1600 rpm 2 O tipo de rotor é dado por nqA10 3nQ 1 2 Y 3 4 1000 1600 60 00012 1 2 55 3 4 456331 O valor corresponde a uma bomba centrífuga entre 30 e 250 3 Estimativa de rendimento a O rendimento hidráulico de referência para bombas de baixo nqA é de 70 b O rendimento volumétrico será fixado em 90 c O rendimento de atrito para baixo valor de nqA é de aproximadamente 93 d O rendimento mecânico será fixado em 96 e O rendimento total é a multiplicação e todos os rendimentos o que totaliza em 562464 4 A potência no eixo é Pe ρQY ηtotal 9980001255 0562464 116 564W 5 O diâmetro do eixo é deK e Pe n 1 3 K e14 para bombasdeumestágio de14 116564 1000 1600 1 3 05847cm5847mm Como a vazão é baixa a potência transmitida pelo eixo também é baixa sendo necessário um diâmetro pequeno para atender à segurança de operação Diâmetros convencionais então não fará com que haja cisalhamento no eixo 6 Fixação do diâmetro do cubo este valor deve ser superior ao diâmetro do eixo portanto fixase dc 10 mm 7 Cálculo da velocidade na sucção Kca684nqA 2 3 1000 684456331 2 3 1000 00873 caK ca2Y0087325509156 m s ca 8 Diâmetro da boca de sucção Da 4Q π ηv ca d c 2 400012 π0 909156 001 200 441085m44 1085mm 9 Falta dados de P2 temperatura de operação para Pv e a perda de carga na sucção 10 Fixação do ângulo de saída das pás do rotor para bombas centrífugas este valor é entre 20 e 30 graus Escolhese β5 25 11 Cálculo provisório do diâmetro de saída do rotor Ψ 763 85019 β5 2 763 8501925 2 0904 u5 2Y Ψ 255 0904 110309 m s veltangencial de saídadorotor D5 u5 πn 110309 π 1600 60 01316717m1316717 mmD5 12 Diâmetro da entrada do rotor D4D50044nqA13167170044456331391368mmD4 13 Largura da entrada do rotor cm3ca09156 m s b4 Q π ηv D 4cm3 00012 π09003913680915600117891117891mmb4 14 Ângulo provisório de inclinação das pás na entrada considerando α4 α3 90 u4πnD 4 π1600 60 0039136832787 m s c4cm4cm3 f e 4 cm3 0809156 08 11445 m s β4t g 1 c4 u4t g 1 11445 32787192426 15 Número de pás do rotor onde KN 65 para rotores fundidos NK N D5D4 D5D4 sen β4β5 2 N6 51316717391368 1316717391368 sen 19242625 2 452 N5 pás 16 Fixação da velocidade meridiana de saída cm5 cm500135u5nqA001351103094563311006 m s cm5 17 Largura de saída provisória do rotor b5 Q π ηv D5cm5f e5 0 0012 π09013167171006100031892m b531892mm 18 Espessura das pás para rotor fundido e03 D5b5 1 303 131671731892 1 322465mm 19 Correção de β4 t 4 π D4 N π391368 5 24 5904 mm f e 4t 4e t 4 24590422465 245904 09086 c4cm3 f e 4 cm3 0909156 0908610077 m s β4t g 1 c4 u4t g 1 10077 32278717 0847 20 Salto energético específico ideal Y pá Y ηh 55 07785714 μ1K p π r5 2 N Sf senβ5 1 r5D5 2 1316717 2 658358mm Sfr5 2r 4 2 2 00658358 2 391368 2000 2 2 0002 K p 061 β5 60 πsen β5 06125 60 πsen25 06402 μ1K p π r5 2 N Sf senβ5 1 1064 01π00658358 2 50002 sen25 1 μ07308 Y pá Y pá μ 785714 07308 1075142 21 Correção da velocidade tangencial na saída do rotor u5 cm5 2tgβ5 cm5 2tgβ5 2 Y pá u5 1006 2tg25 1006 2tg25 2 1075142115035 m s 22 Diâmetro e largura definitivos da saída do rotor D5 u5 πn 115035 π 1600 60 013731291373129mm t 5π D5 N π1373129 5 862763mm f e5t 5e t5 86276322465 862763 0999974 b5 Q π ηv D5cm5f e5 00012 π090137312910060 999974 3058310 3 b530583mm Resumo dos parâmetros construtivos do rotor Parâmetro Unidade Entrada 4 Saída 5 Ângulo das pás β 17847 25 Diâmetro do rotor D mm 391368 1373129 Largura do rotor b mm 117891 30583 Passo do rotor t mm 245904 862763 Espessura da pá e mm 22465 2 2465 Rheology 60 195 I Ftessaraki et al European Polymer Journal 39 2003 188198 160 A a f 140 120 100 80 60 g r 03 pr 035 04 2 40 045 0 05 020 00 102 103 104 105 V a b f 004 2 003 O 001 r 02 o o 0 002 o 000 001 10 10 10 10 V V V V d c e