Máquinas de Fluxo Departamento de Engenharia Mecânica

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Universidade Federal do Rio de Janeiro Escola Politécnica DEM – Departamento de Engenharia Mecânica

Máquinas de Fluxo I

Lista de Exercícios

Auno X

DRE: XYZ

Rio de Janeiro, 24 de junho de 2010.

1ª QUESTÃO

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Pede-se calcular:

1. Altura manométrica de sucção (ft).

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Cálculo do comprimento equivalente (tabelas nas págs. 66 a 68 do livro texto):

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Cálculo da velocidade e do número de Reynolds:

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Pág. 66: aço carbono comercial [pic 9]

Pág. 67: ábaco de Moody [pic 10]

Cálculo da perda de carga:

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1. Altura manométrica de descarga (ft).

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Cálculo do comprimento equivalente (tabelas nas págs. 66 a 68 do livro texto):

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Cálculo da velocidade e do número de Reynolds:

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Pág. 66: aço carbono comercial [pic 19]

Pág. 67: ábaco de Moody [pic 20]

Cálculo da perda de carga:

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1. Altura manométrica total (ft).

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1. Potência do motor (BHP) para acionar a bomba, admitindo uma eficiência de 68% para a bomba.

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1. Supondo que a bomba selecionada tenha um NPSH requerido igual a 9 ft, calcule a cota Zs do nível de líquido no reservatório de sucção que provocará o início de cavitação da bomba.

A condição para o início da cavitação é a seguinte: [pic 25]

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2ª QUESTÃO

BOMBA
Q (GPM)	0	100	200	300	400
H (ft)	150	146	137	121	102
(%)[pic 28]	0	40	60	68 (MÁX)	55

SISTEMA
Q (GPM)	0	100	200	300	400
H (ft)	100	104	115	134	160

Determinar vazão, head, eficiência e potência do ponto de trabalho da bomba contra o sistema:

1. Operando a 3500 rpm, sem alteração do sistema.

Através do programa MS Excel, foram plotadas as curvas características da bomba e do sistema, assim como a eficiência da bomba. O ponto de trabalho (vazão, head e eficiência) é obtido a partir do ponto em que as duas curvas se interceptam. Também é possível obter os respectivos valores através de uma interpolação.

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1. Operando a 3500 rpm, com a válvula de descarga restringida para que a vazão bombeada seja de 190 rpm.

Neste caso, a curva do sistema foi modificada e a curva da bomba foi mantida. Dessa forma, basta obter os valores de head e rendimento, a partir da curva da bomba, considerando-se a vazão igual a 190 GPM. Por interpolação, temos:

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1. Operando a 3200 rpm, sem alteração do sistema.

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BOMBA
Q (GPM)	0	91,43	182,86	274,29	365,71
H (ft)	125,39	122,04	114,52	101,15	85,26
(%)[pic 37]	0	40	60	68 (MÁX)	55

Mais uma vez, através do programa MS Excel, foram plotadas as curvas do sistema, da bomba operando a 3500 RPM e da bomba operando a 3200 RPM. O novo ponto de operação é determinado pela interseção da nova curva da bomba (3200 RPM) com a curva do sistema.

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3ª QUESTÃO

• Pressão no manômetro de sucção: 5 psig
• Pressão no manômetro de descarga: 120 psig
• Vazão: 1000 GPM
• Diâmetro de sucção: 8 in
• Diâmetro de descarga: 6 in
• Densidade do líquido na temperatura de bombeamento: 0,6
• Pressão de vapor do líquido na temperatura de bombeamento: 17 psia

Calcular a altura manométrica total da bomba e o NPSH disponível do sistema.

PONTO A – flange de sucção da bomba; PONTO B – flange de descarga da bomba

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4ª QUESTÃO

Ponto de máxima eficiência da bomba (operando com água):

• Vazão: 100 GPM
• Altura manométrica total: 150 ft
• Eficiência: 65%

Determinar vazão, altura manométrica total, eficiência e potência no eixo do ponto de máxima eficiência da bomba operando com um fluido de viscosidade 1500 SSU e densidade 0,9.

Os dados fornecidos pelo fabricante consideram a bomba operando com água. Sendo assim, é necessário utilizar a carta de correção das curvas características para bombas operando com líquidos viscosos (fig. 8.5 do livro texto). A partir desse gráfico, são obtidos os valores de CE, CQ e CH.