A OBTENÇÃO DA CURVA CARACTERÍSTICA DA BOMBA E CURVA DO SISTEMA EM UMA BANCADA DE MECÂNICA DOS FLUÍDOS

OBTENÇÃO DA CURVA CARACTERÍSTICA DA BOMBA E CURVA DO SISTEMA EM UMA BANCADA DE MECÂNICA DOS FLUÍDOS

AIRTON CASTRO DUARTE; ANDERSON BRAULIO SOUSA E SILVA; WILSON AIRES

LOPES JÚNIOR.

Faculdade Pitágoras São Luís, Engenharia Química, Laboratório de Engenharia Química I. E-mail para contato: [e-mail]

RESUMO – O presente trabalho visou analisar o funcionamento de uma bomba centrifuga em uma bancada de mecânica dos fluidos, foram realizados 4 experimentos para a obtenção da curva característica da bomba e do sistema e foram utilizada diversas equações da literatura da mecânica dos fluidos. O ponto de trabalho entre a curva característica da bomba e do sistema mostra a vazão ideal para do projeto, A curva característica da bomba tem uma margem de erro pequena em relação a curva do fabricante. O objetivo deste trabalho é comparar as curvas característica da bomba e do sistema, analisar seu ponto de trabalho e comparar a curva característica da bomba com a da curva do fabricante.

Palavras-chave: Ponto de Trabalho, Curva Característica da bomba e do sistema, Curva do fabricante.

1. INTRODUÇÃO

Ao longo do período acadêmico, é importante o discente associar teoria com pratica, é uma forma bem fácil de adaptar os conhecimentos teóricos ministrado em sala com as praticas realizadas em laboratório com o auxilio do docente. No curso de Engenharia Química, na disciplina de laboratório de Engenharia Química I tem como principal finalidade simular uma situação real de forma didática visando preparar os alunos para o mercado de trabalho.

As bombas centrífugas são usadas com frequências em industriais e em residências para deslocamento de fluidos. Ferraz (2011) cita que “a utilização das bombas hidráulicas acontece quando há a necessidade de aumentar a pressão de trabalho de uma substância líquida no sistema ou a velocidade de escoamento”. Em geral é importante fazer o dimensionamento da bomba no sistema hidráulico através da consulta da curva característica fornecida pelo fabricante, já que existem vários fatores no sistema hidráulico que ocasionam perda de eficiência em seu rendimento na operação.

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Para o desenvolvimento do presente trabalho foram realizados experimentos em uma bancada de mecânica dos fluidos, para os cálculos foram utilizados equações como de Bernoulli, vazão volumétrica, velocidade em função da vazão volumétrica, número de Reynolds, equação de Blasius, equação de Darcy-Weissbach, e equação de perda de carga localizada, e para plotagem dos gráficos foi usado o MS Excel.

De acordo com os gráficos foi possível fazer uma comparação das curvas características da bomba e do sistema conhecendo sua vazão ideal através do ponto de trabalho apresentado no gráfico, e ainda, foi possível fazer uma analise entre a curva característica da bomba com a do fabricante. Foi analisado ainda que margem de erro entre as curva da bomba e do fabricante é devido a vários fatores que envolvem o a bancada, porém está margem de erro pequena.

O objetivo deste trabalho é montar um gráfico mostrando a curva característica da bomba e a curva do sistema, analisar seu ponto de trabalho e comparar a curva característica da bomba experimental com a curva da bomba do fabricante.

1. METODOLOGIA

Para os experimentos para a obtenção das curvas da bomba e da curva do sistema descrito neste trabalho utilizou-se o laboratório de Engenharia Química da Faculdade Pitágoras, localizada na Avenida Rei de França, número 332, Turu, no município de São Luís, estado do Maranhão.

1. Materiais

Foram necessários para este experimento uma bancada didática do tipo Mecânica dos fluidos (figura.1) para executar o experimento, cronômetro para marcar o instante em que o tanque atinge a metade de seu volume, bloco de anotação para anotar os acessórios da bancada, trena para medir o comprimento do tubo e as arestas do tanque e água que será o fluído utilizado no experimento.

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Figura 1-Bancada de Mecânica dos Fluídos

[pic 7][pic 8]

Fonte: Autores.

[pic 9]

Fonte: Autores.

1. - Botoeira da bomba 1 e 2 (Acionar//Desligar);
2. - Tanque;
3. - Manômetro;

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1. - Vacuômetro;
2. - Tomada de pressão no manômetro; 6 - Tomada de pressão no vacuômetro; 7 - Tomada de pressão na sucção;

8 - Tomada de pressão no recalque; 9 - Registro de gaveta na sucção; 10 - Registo de gaveta no recalque; 11 - Mangueira.

1. Procedimento

Inicialmente, mediu-se o comprimento do tubo e as arestas do tanque, e foram anotados os acessórios da tubulação a ser estudada e o diâmetro do tubo.

[pic 10].

Na bancada, conectou-se a mangueira na tomada de pressão do recalque no aparelho do vacuômetro, e também, conectou-se uma segunda mangueira na tomada de pressão da sucção no aparelho do manômetro.

Após as mangueiras estarem devidamente conectadas, abriu-se o registo de gaveta do recalque até certo ângulo e manteve-se o registro da sucção fechada, acionou-se a bomba (2) e anotou-se a pressão indicada no vacuômetro. Em seguida, abriu-se o registro de gaveta na sucção até seu ângulo máximo, logo em após, anotou-se as pressões indicadas no manômetro e o vacuômetro, e ainda, o tempo em que o tanque atingiu metade de sua capacidade volumétrica com o auxilio do cronometro.

O mesmo procedimento experimental foi realizado por mais 2 vezes, sendo que o registro de sucção manteve-se aberto ao máximo gaveta na e no recalque foram abertos em diferentes ângulos para cada experimento até seu ângulo máximo, obtendo-se diferentes velocidades, vazões, pressões, e consequentemente diferentes perdas de cargas.

A tabela 2 abaixo mostra os valores dos instantes, pressões no recalque e pressões na sucção do sistema.

Tabela 2. Parâmetros medidos nos experimentos

Experimento	(Tempo s)	Pressão no recalque (mmHg)	Pressão de sucção (mca)
1	0	0	18,5
2	15	50	12,5
3	13	70	8,25
4	10	75	7,25