Elemento de máquinas

1. Generalidades e hipóteses:

A teoria monodimensional (que é ideal e simplificadora) admite as seguintes hipóteses.

• A bomba será considerada como tendo um número infinito de palhetas.
• As palhetas serão consideradas como sendo infinitamente delgadas, ou seja, sem espessura.

       Tais hipóteses visão que:

• A admissão de um número infinito de palhetas implica em que, para um mesmo raio não haverá variação na velocidade e na pressão para pontos que vão desde a face de ataque de uma palheta até a face dorsal da palheta consecutiva.

[pic 1]

Em uma bomba real corrente de fluido dentro do rotor é constituída pela composição de duas correntes.

• Corrente de fluxo: o fluxo penetra e tende a sair do rotor.
• Corrente de recirculação: fechadas a entrada e a saída de cada canal, o fluido tende a girar no espaço inter-palhetas, tão logo o rotor seja posto a girar.

[pic 2]

 Fazendo a composição destas duas correntes chegamos à distribuição de velocidades em um canal do rotor de uma bomba real.

Aplicando o teorema de Bernoulli permitir-nos-á, então, chegar à distribuição de pressão representada.

[pic 3]

 

• A admissão de palhetas infinitamente delgadas implica na não existência de contração da secção de entrada provocada por palhetas espessas.

       

1. Conceitos de HthӨ e Hth:

HthӨ: é a quantidade de energia cedida a 1Kg de fluido que atravessa uma bomba ideal.

Hth: é a quantidade de energia cedida a 1Kg de fluido que atravessa uma bomba real.

HthӨ > Hth

 

1. Triangulo de velocidades:

São elementos de capital importância não só no projeto de uma bomba como também no projeto de qualquer outra maquina de fluxo.

Para fins de maior clareza, consideremos o corte radial no rotor de uma bomba.

Seja, então, C1 a velocidade absoluta com a qual a água penetra no rotor e C2 a velocidade absoluta com a água abandona o rotor.

Tais velocidades, C1 e C2 poderão ser decompostas segundo duas direções: uma direção tangente às circunferências de entrada e saída.

[pic 4] 

W: componente de C segundo a direção tangente ao perfil da palheta (W1 na entrada e W2 na saída). É chamada de velocidade relativa.

U: componente de C segundo a direção tangente às circunferências (U1 na entrada e U2 na saída). É chamada de velocidade tangencial ou de arrastamento.

α: < S que fazem C e U (α1 na entrada e α2 na saída).

β: < S que fazem W e –U (sentido negativo de U) (β1 na entrada e β2 na saída).

Os ângulos β1 e β2 determinam as inclinações da palheta na cabeça e na cauda.

[pic 5]