Cavitação

Cavitação

A cavitação é o nome que se dá ao fenômeno da formação de bolhas resultantes da vaporização de um fluido em escoamento, ocasionada pela redução de pressão para valores abaixo da pressão de vaporização, em regiões onde ocorre um aumento elevado na velocidade do escoamento (acima de 12m/s). Quando transportadas pelo fluxo para regiões de pressões mais elevadas, estas bolhas colapsam ou implodem de forma repentina, que faz com que a água preencha velozmente os pequenos vazios formados, atingindo assim pressões elevadíssimas em áreas e intervalos de tempo muito pequenos. Isso faz com que as bolhas estourem e provoquem choques contra as paredes de forma violenta e sequencial, podendo atingir pressões da ordem de 108, e quanto menores as bolhas, mais forte será o efeito de erosão cavitale mais danificada ficará a superfície.

Por ser um defeito destrutivo para o material, não existe nenhuma aplicação que traga benefícios para o sistema que envolva a cavitação. Mas por ser um fenômeno exclusivo de fluidos, é observado facilmente em máquinas hidráulicas, como turbinas, bombas, bocais ou válvulas, equipamentos que operem com oscilações de pressão e velocidade.

PERDA DE CARGA

Quando um líquido escoa de um ponto para outro no interior de um tubo, ocorrerá sempre uma perda de energia, denominada perda de pressão (Sistemas de ventilação ou exaustão) ou perda de carga (Sistemas de bombeamento de líquidos). Esta perda de energia é devida principalmente ao atrito do fluído com uma camada estacionária aderida à parede interna do tubo. O emprego de tubulações no transporte de fluídos pode ser realizado de duas formas: tubos fechados e canais abertos. Em suma, perda de carga é a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa.

Quando um líquido escoa de um ponto para outro no interior de um tubo, ocorre sempre uma perda de energia, denominada perda de pressão (Sistemas de ventilação ou exaustão) ou perda de carga (Sistemas de bombeamento de líquidos). Esta perda de energia é devida principalmente ao atrito do fluído com uma camada estacionária aderida à parede interna do tubo. O emprego de tubulações no transporte de fluídos pode ser realizado de duas formas: tubos fechados e canais abertos. Em suma, perda de carga é a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa.

No cotidiano a perda de carga é muito utilizada, principalmente em instalações hidráulicas. Por exemplo, quanto maior as perdas de cargas em uma instalação de bombeamento, maior será o consumo de energia da bomba. Para estimar o consumo real de energia é necessário que o cálculo das perdas seja o mais preciso possível.

Podemos classificar as perdas de duas formas: Perdas de carga distribuídas ou Primárias e Perdas de carga localizadas ou Secundárias. A perda de carga total é considerada como a soma das perdas.

A perda de carga distribuída se deve aos efeitos do atrito no escoamento completamente desenvolvido em tubos de seção constante. Já a perda de carga localizada se deve ao fato dos vários acessórios que uma tubulação deve conter como: válvulas, registros, luvas, curvas, etc.

RUGOSIDADE

É o conjunto de irregularidades, ou seja, pequenas saliências ou reentrâncias que caracterizam uma superfície, essas irregularidades são causadas por erros micro geométricos que são ocasionados pela direção de trabalho das ferramentas de corte e acabamentos, são geralmente imperceptíveis ao olho humano e necessitam de equipamentos especiais para medição precisa.

A superfície Geométrica ideal, ou seja, aquelas que não possuem erros em sua forma ou acabamentos, na verdade não existem e tratam apenas de uma referência.

A superfície real é o resultado do método utilizado em sua produção.

Ex: Torneamento retifica, ataque químico etc.

Um dos equipamentos mais conhecidos para este fim é o Rugosímetro que permite a detecção bidimensional de uma superfície através de uma ponta (conhecida como Caneta) que atravessa a superfície a ser medida com uma velocidade constante.

A rugosidade desempenha um papel importante no comportamento desempenha um papel importante no comportamento dos componentes mecânicos, pois ela influi na:

• Qualidade de deslizamento;

• Resistência ao desgaste;

• Possibilidade de ajuste de acoplamento forçado;

• Resistência oferecida pela superfície ao escoamento de fluidos e lubrificantes;

• Qualidade de aderência que as estruturas oferecem as camadas protetoras;

• Resistência à corrosão e fadiga;

• Vedação;

• Aparência.

Uma imagem aproximada do perfil real, obtido por meio de medição é denominada Perfil Efetivo que é um registro gráfico sem qualquer filtragem ou limitação.

Perfil de rugosidade é obtido através do perfil efetivo, por um instrumento de avaliação. É apresentado por um perfil gráfico, depois de uma filtragem para eliminar ondulações que se normalmente sobrepõem-se a rugosidade.

BOMBAS VOLUMÉTRICAS OU DESLOCAMENTO POSITIVO

As bombas volumétricas são equipamentos que fornecem energia ao um fluido sob forma de pressão. O fluido, sucessivamente, enche e depois é expulso de espaços com volume determinado no interior da bomba.

As características das bombas de deslocamento positivo é que para cada rotação (rotativa) ou pulsação (recíproca), uma quantidade de produto é deslocada independentemente da altura monométrica total. As bombas de deslocamento positivo são indicadas em casos onde se requer vazão constante independente de variação da carga sobre a bomba e também onde o volume deve ser medido com precisão. A descarga é proporcional à velocidade do propulsor da bomba. São em geral empregadas para líquidos de grande viscosidade como: maionese, molho de mostarda,