O Dimensionamento da Voluta

Dimensionamento da Voluta

É preciso determinar a seção inferior da voluta em função da largura de saída do rotor:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

A largura inferior da voluta está em função da rotação específica, podendo ser determinada por meio da seguinte relação relação:

nq	b3/b2
10	1,8
17,41	1.6518
40	1,2

Portanto a relação  é 1,6518. Agora é necessário encontrar :[pic 4][pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

E , de acordo com a seguinte relação:[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

Na Figura x é apresentada a vista da seção gepmétrica da voluta.

Figura x: Vista da seção geométrica da voluta

[pic 12]

Fonte: Material AVA – UFR

A vazão no decorrer da voluta é proporcional ao ângulo do rotor, sendo nula na seção inicial da parede do canal de saída da voluta. Como consequência, essa área é nula. Depois de 360º, a vazão é máxima, logo a área é máxima, compatível com a vazão nominal. Para tal, é importante segmentar a voluta em 45º, como visto na figura y.

Figura y: Vista frontal da voluta seccionada em 45º

[pic 13]

Fonte: Material AVA – UFR

Na Figura pode ser visto a representação geométrica da área de vazão da voluta, das localizações de . De modo que φ2 é adotado em 40º.[pic 14]

Calculo da velocidade no canal da voluta.

[pic 15]

[pic 16]

A partir da Figura z é possível obter o valor de  = 0,4625.[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

A área total da voluta pode ser calculada em função da vazão do rotor e da velocidade no canal da voluta, dessa maneira pode-se definir a área necessária para cada seção em função dos seus ângulos.

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

A área para cada seção em função do ângulo pode ser calculada pela seguinte equação:

[pic 23]

A área do triângulo abaixo da área onde o fluido irá escoar pode ser definido pela equação:

[pic 24]

Onde, a variável ‘a’, pode ser definida pela seguinte equação:

[pic 25]

[pic 26]

Possuindo o valor da velocidade do fluido na voluta, área total, área do triângulo e a porcentagem de vazão para cada seção do ângulo selecionado, podemos definir os valores das áreas, apresentadas na tabela a.

Tabela 1

θ (°)	Área total de cada ângulo At (mm²)
0	100,5088
45	238,2657
90	376,0225
135	513,7794
180	651,5362
225	789,2931
270	927,0499
315	1064,8068
360	1202,5636

  A partir disso, foi possível obter o valor do raio da voluta para cada seção em função do ângulo.

                                       [pic 27]

         Dessa maneira, podem ser apresentados os valores do raio da voluta na Tabela b.

Tabela 2

θ	Raio da seção da voluta rv (mm)
0	16,9687
45	26,1262
90	32,8211
135	38,3650
180	43,2032
225	47,5516
270	51,5345
315	55,2308
360	58,6949

Para dimensionar o canal de saída da voluta deve-se adotar a velocidade como exposta na equação abaixo.

[pic 28]

Adotando o valor de 0,4, tem-se:

 * 10,8383[pic 29]

                                                [pic 30]

Calculo da saída do canal da voluta