ASSOCIACAO DE BOMBAS EM SERIE

Dados coletados:

 

Tabela 4:

Tabela 5:

Tabela 6:

 

Tabela 7:

Questões:

Memorial dos cálculos:

Cálculos processados referentes às tabelas (1) e (2):

Para transformar a vazão da bomba “1” de m³/h para m³/s, dividimos por 3600:

Q=15/3600= 0,00417 m³/s

A altura manométrica utilizou a formula da equação de Bernoulli :

Onde o P2 - P1 é a diferença de pressão observada no manômetro digital, e a diferença de altura é de 8 cm (transformando para m é 0,08).

H_bomba= 76300/(1000 .10)+0,08=7,71 m

Os mesmos cálculos das vazões e de altura manométrica foram utilizados para bomba “2”.

Para o calculo da vazão da bomba em serie utilizamos a equação Q “BS” = (Q “b1” + Q “b2”)/2:

Q_BS=(0,00417+0,0043)/2=0,0042 m³/s

A altura manométrica da bomba em serie é dada por:

H “BS”=H “b1” + H “b2”

H_bs=7,71+7,64=15,355 m

Cálculos processados referentes à tabela (3):

Transformamos primeiramente a vazão de m³/h para m³/s (dividindo por 3600):

Q=16,5/3600= 0,0046 m³/s

A altura manométrica da bomba em serie (também com o auxilio da equação de Bernoulli:

H_bomba= 90750/(1000 .10)+0,08=9,155m

Cálculos processados referentes às potências:

A potência hidráulica que a bomba efetivamente adiciona ao escoamento é dada por , para o calculo da bomba “1” temos:

N = 1000 . 10 . 0,0041 . 7,71

N = 321,25 W

Para a bomba “2”:

N = 1000 . 10 . 0,0043 . 7,645

N = 329,16

Para o calculo da potência da bomba (potência no eixo da bomba), utilizamos a seguinte equação:

(temos o rendimento do motor elétrico que é 90% e a potencia do motor é observada no manômetro), então para bomba “1” ficará:

N_B1=0,9 .862=775,8 W

Bomba “2”:

N_B2=0,9 .864=777,6 W

Podemos determinar o rendimento da bomba com o auxilio da equação :

Para bomba “1” temos:

= 321,25/775,8=0,414

Para a bomba “2”:

= 329,16/777,6=0,423

E para finalizar, calculamos o rendimento global, que leva em conta os dois rendimentos parciais:

=321,25/862=0,373

Para bomba “2”

= 329,16/864=0,38

As vantagens e desvantagens de utilizar bombas em serie? De dois exemplos.

Vantagem: Uma das vantagens para utilizar a bomba em série é de que ela pode ser utilizada em casos da altura manométrica ser muito elevada, sendo a mais indicada para termos técnicos e econômicos.

Desvantagem: Para a utilização desta bomba devemos verificar se a jusante tem capacidade de suporte das pressões montante na entrada e de jusante no interior da sua carcaça. Outra desvantagem é de que para facilitar a manutenção e reposição de peças, as bombas devem ser idênticas e não distintas.

Exemplos são os sistemas de distribuição urbanos e de irrigação, normalmente operam numa faixa ampla de vazões, devido a mudanças na demanda, variações no nível de reservatórios ou nas posições das laterais ou, simplesmente, devido a mudanças nas perdas de carga decorrentes da operação de válvulas ou do processo de envelhecimento das tubulações. Nessas situações, é desejável a utilização de mais de uma bomba combinada em série e/ou em paralelo.

Bombas em série são empregadas quando uma curva característica muito inclinada é desejável (alto valor de dH/dQ), tal como quando a vazão deve ser similar para mudanças bruscas na pressão. Essa situação pode ocorrer quando laterais de irrigação são mudadas de posições elevadas no campo para posições mais baixas e vice-versa e se deseja manter a vazão nas mesmas (Allen, 1992). Além do mais, bombas em série são utilizadas quando uma única bomba não consegue suprir a pressão necessária a um sistema hidráulico. Para bombas operando em série, cada uma aplica energia adicional a uma mesma vazão que passa por elas. A pressão final (combinada) é essencialmente a soma das pressões individuais de cada bomba, menos a perda de carga ao longo do caminho da água (Tullis, 1989; Keller & Bliesner, 1990 e Krivchenko, 1994).

Considerando duas bombas associadas em série, discorra, com suas palavras, o que ocorre com o rendimento e a potência hidráulica e potências dessas bombas.

Ocorre esta diferença por um simples detalhe, as bombas do laboratório não possuem um inversor de frequência, ocorrendo à mudança de vazão e velocidade, onde o correto seria de que elas fossem constantes e tivessem os mesmos valores.

Por que os resultados obtidos para a vazão das bombas em serie,

QBS = (QB1+ QB2)/2 (m3/s) (tabela 4) são diferentes dos valores obtidos para a vazão das bombas em série, QBS (tabela 5)? Justifique, com suas palavras.

A diferença entre as vazões da bomba em série, resultadas nas tabelas 4 e 5, é devida a forma que foi calculada. Na tabela 4, foi feita a média entre