As Curvas Características Real e Teórica de Bombas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL REI – UFSJ

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS TÉRMICAS E DOS FLUIDOS - DCTEF

SISTEMAS FLUIDODINÂMICOS – SFD

TRABALHO DE PESQUISA INDIVIDUAL

CURVAS CARACTERÍSTICAS DE CARGA TEÓRICA E REAL

Jefferson Matheus Moreira Coimbra

São João del Rei 2021

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO        3

DESENVOLVIMENTO        3

CONCLUSÃO        4

REFERÊNCIAS        5

INTRODUÇÃO

Uma das partes mais importantes no projeto de um sistema de bombeamento de fluidos é a seleção da bomba. Para isso, os fabricantes fornecem as curvas características de suas bombas, material indispensável para o projetista definir qual o modelo que mais se adequa à sua demanda.  Uma das curvas características mais importantes é a curva de carga (H versus Q), que representa uma medida da energia por unidade de peso que a bomba fornece ao fluido à uma determinada vazão. Neste relatório será discutido a curva característica de carga teórica e real.

DESENVOLVIMENTO

Sabe-se que para uma bomba centrífuga qualquer, a curva de carga teórica pode ser expressa como:

[pic 1]

Desenvolvendo a expressão, obtém-se:

[pic 2]

Esse resultado mostra que a carga diminui de maneira linear com o aumento da vazão. Porém essa consideração embora possa ser usada para aproximações, não leva a resultados muito precisos, pois assume que o momento angular na entrada do rotor é zero. Além disso, o comportamento real do escoamento no interior da bomba pode ser complexo de modo que certas considerações hipotéticas podem causar diferenças razoavelmente grandes quando comparados aos resultados reais. Por isso, é necessário a realização de testes para determinar a curva característica real da bomba.

A carga real da bomba pode ser expressa como se segue:

[pic 3]

Onde os subíndices 1 e 2 se referem às propriedades na entrada e saída do rotor e,

hl: Perdas ao longo da bomba.

O gráfico abaixo compara as curvas de carga teórica e real de uma bomba com ângulo de pás menor que 90°.

Figura 1:Comparação entre curvas de carga teórica e real

[pic 4]

Retirado de Potter MC, Wiggert DC. Mecânica dos Fluidos. 4ªed.

Em monografia para realização de testes para caracterização da curva H x Q de uma bomba centrífuga, Gustavo Oliveira observou que perdas localizadas devido ao calor podem ocorrer principalmente nas curvas do sistema de teste. Diferenças de até 1ºC foram registradas através de termografia e, a falta de referências para relacionar essas perdas com o gradiente de temperatura localizado foi citado pelo autor. (OLIVEIRA, Gustavo Fernandes, 2017.)