Projeto do Redutor Atividades Propostas

INTRODUÇÃO

Este trabalho foi realizado como objetivo de fazer o dimensionamento de uma bomba radial, onde os dados de entrada foram previamente selecionados pelo professor para o grupo.

Para o dimensionamento, foram realizados cálculos utilizando-se o software excel e para a representação de seus componentes, que foram previamente calculados.

Os cálculos foram realizados aplicando-se o conhecimento obtido em sala de aula, através do roteiro que foi disponibilizado para o trabalho e com auxílio do livro Máquina de Fluidos [HENN, Érico Antônio Lopes, Editora UFSM, 2006, 2ª Edição].

DADOS DE ENTRADA DO PROJETO:

• Vazão do projeto = 0,02139 m³/s
• Altura manométrica = 18 m
• Rotação =1900 rpm
• Aceleração da gravidade= 9,8100 m/s²

Conversões Vazão no SI:

Qsi = 0,02139[n3/s]

Vazão em gpm:

Qgpn = 339,0203[gpn]

Cálculo para o rotor de bomba:[pic 1]

Rotação Específica, nq:

nq = 31,7975

Diâmetro do eixo, de1:

Encontrando o rendimento total da bomba:[pic 2]

ou

[pic 3]

Ns = 1653,4714

Com os valores de Ns e Qgpm, pelo gráfico da folha 20, tem-se o rendimento total, nt:

[pic 4]

nt  = 0,7700

Potência destinada ao fluido:

• O salto de energia do projeto é de 176,58 J/Kg
• A Potência destinada ao fluido foi de 4905 Watts obtida da equação :[pic 5]
• A Potência do motor foi de 5886 Watts obtida da equação:

[pic 6]

A demanda de potência de um motor é de 10 a 20% da potência do fluido, para cálculo foi escolhido 20%. NB, deve compreender uma potência normalizada de um motor elétrico.

Utilizando o catálogo da WEG, observando potência normalizada do motor elétrico em W e Cv e a rotação do projeto em rpm a bomba selecionado foi:

[pic 7]

Cálculo do Momento Torçor:[pic 8]

Mt   = 286,6315[kgf. cn]

Cálculo da tensão de ruptura do material:

σr up= 6100[kgf/cn²][pic 9]

σr up= 535,0877

Cálculo do diâmetro do eixo:[pic 10]

de1 = 1,7497[cn]

Cálculo do Eixo e Diâmetro do Cubo, de e dc:

Inserção de uma chaveta:

[pic 11]

Conforme o catálogo de chavetas DIN 6885:

t1 = 0,3500[cn]

Diâmetro do eixo corrigido:

de = 2,0997[cn]

Diâmetro do Cubo Henn propõe:

[pic 12]

dc  = 5,0997[cn]

Diâmetro da Entrada do Rotor Encontrando Kvr1

Com o valor de nq e pelo gráfico da folha 22, determina o valor de Kvr1.

[pic 13]

kvr1 = 0,17

Velocidade radial do rotor ou velocidade meridional-Stepanoff:[pic 14]

vr1 = 3,1947[n/s]

Velocidade de entrada axial do rotor, [pic 15]:

[pic 16]

ve = 2,8753[n/s]

O Rendimento volumétrico é definido através de nq no gráfico. Com o valor de nq e pelo gráfico da folha 21, determina o valor de nv:

[pic 17]

nv = 0,9712

Vazão do rotor:[pic 18]

Qrot or= 0,0220[n3/s]

Cálculo da área:[pic 19]

Ae = 0,0076[n]

Cálculo do diâmetro D1:[pic 20]

D1 = 0,1111[n]

Ângulo de entrada da Pá, adotando:[pic 21]

Encontrando a largura da pá, adotando:[pic 22]

A razão D2/D1 é em função de nq

Com o valor de nq e pela tabela da folha 09, determina o valor de D2/D1

D2 = 2[pic 23]

D1

D2 = 0,2223

Para bombas centrífugas radiais aplica-se a fórmula de Pfleiderer para econtrar o número de pás:[pic 24]

z1 = 7,7756

z1 = 7

5 ≤ 12

Determinando a Espessura das pás do rotor A espessura(s) depende do Diâmetro (D2).

Através da tabela da folha 10, encontra-se a espessura:

s  = 3[nn][pic 25]

su1 = 0,0071[nn]

[pic 26]

t t1 = 0,0499[n]

[pic 27]

φ1 = 1,1659

φ = 1,25

[pic 28]

r1  = 0,0556[n]

[pic 29]

r1  = 0,1111[n]

Largura da pá de entrada[pic 30]

b1 =  0,0230[n]

Verificação de D2

Determinando Kvr2.

Com o dado de nq e através do gráfico da folha 22, encontra-se o valor de Kvr2:

kvr2 = 0,1300

Estimativa de vr2[pic 31]

vr2 =  2,4430 [n/s]

[pic 32]

Cálculo do rendimento hidráulico

[pic 33]

nℎ = 0,8675

Coeficiente de compensação

[pic 34]

μ = 0,7609

[pic 35]

Ht z =  20,7488[n]

[pic 36]

Ht ∞ = 27,2681[n]

[pic 37]

μ2 = 16,8564

[pic 38]

vu2 =  15,8693[n/s]

[pic 39]

D21 =  0,1694[n]

d2 − d21 d2[pic 40]

---

= 0,2377

[pic 41]

...